Сварочные выпрямители

Пояснительная записка

Реферат выполнен студентом в качестве самостоятельной работы при изучении темы программы "Источники питания сварочной дуги" по МДК 01.02 Основное оборудование для производства сварных конструкций".

Цель реферата: развить у студентов самостоятельность в познавательной деятельности, научить их самостоятельно овладевать знаниями, формировать свое мировоззрение; научить студентов самостоятельно применять имеющиеся знания в обучении и практической деятельности.

Актуальность написания реферата включает в себя знакомство, восприятие, самостоятельную переработку, осознание и принятие этих умений и понятий, полученных в процессе обучения.

​​​​​​​

МНОГОПРОФИЛЬНЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ

ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ДОНБАССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Сварочные выпрямители

Реферат по МДК 01.02 ОСНОВНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

СПЕЦИАЛЬНОСТЬ: 15.02.19 СВАРОЧНОЕ ПРОИЗВОДСТВО

Выполнила: студентка гр.15СП-2025

                                                                     Гладинюк Анна

                                                            Преподаватель: Шишкина Л.Н.

Алчевск, 2025

                Содержание:

Введение

Выпрямитель (электрического тока) — преобразователь электрической энергии; механическое, электровакуумное, полупроводниковое или другое устройство, предназначенное для преобразования переменного входного электрического тока в постоянный выходной электрический ток.

Большинство выпрямителей создаёт не постоянные, а пульсирующие однонаправленные напряжение и ток, для сглаживания пульсаций, которых применяют фильтры.

Так же большое применение выпрямители переменного тока получили в области автотранспорта, как зарядное устройство аккумуляторов для машин.

Основная часть

В многопостовых системах источник питания снабжает энерги­ей одновременно несколько сварочных постов; Исходя из эксплуа­тационных и технико-экономических соображений, многопостовые системы целесообразно применять в тех отраслях промышленности (в частности, в машиностроении и судостроении), где на относи­тельно небольших производственных площадях приходится сосредо­точивать большое число (до нескольких десятков) однопостовых источников питания. В этом случае однопостовые источники пита­ния помещают в специальные контейнеры и перемещают кранами. Источники, находящиеся в контейнерах, подключаются к силовой сети цеха посредством длинных (20—30 м) гибких кабелей. Кабели укладываются непосредственно на производственной площади, за­громождают ее, проходят по свариваемой конструкции. Контейнеры загружают крановое оборудование; сварщики при такой организа­ции работ теряют много рабочего времени и подвергаются в боль­шей мере опасности поражения током. Производительность труда в таких условиях снижается.
В последние годы интенсивно проводились работы, направлен­ные на создание современных многопостовых систем питания для ручной дуговой сварки плавящимся электродом, механизированной сварки под флюсом и в среде углекислого газа. Все эти многопосто­вые системы относятся к источникам питания группы О. Применение многопостовых систем создает условия для повыше­ния производительности труда, более рационального использования производственных площадей, экономии электроэнергии (источник питания не имеет режима холостого хода), снижения капитальных затрат и расходов на обслуживание источников, а также гаранти­рует безопасность работы и улучшение условий труда сварщиков. Многопостовые системы питания могут быть как постоянного, так и переменного тока. Промышленность в настоящее время се­рийно выпускает только многопостовые системы для питания постов по­стоянным током от вы­прямителей через шинопроводы.

1.1 Назначение сварочного выпрямителя

Основным назначением сварочного выпрямителя является преобразование переменного тока (AC) в постоянный ток (DC), необходимый для сваривания различных видов стали и цветных металлов. Выпрямители позволяют поддерживать стабильный электрический дуговой разряд между сварочным электродом и свариваемым материалом.

Рисунок 1-Сварочный выпрямитель

Во время работы сварочного выпрямителя он поддерживает постоянную и стабильную амплитуду сварочного тока, а также напряжение сварочной дуги. Это позволяет сварщику легче контролировать сварочный процесс и создавать качественные высокопрочные сварные соединения.

Сварочные выпрямители имеют различные конструкции и характеристики, которые и определяют их конкретное предназначение. Они могут использоваться для обеспечения различных видов электродуговой сварки: в среде инертного защитного газа (MIG), активного защитного газа (MAG), аргонодуговой сварки (TIG). Устройство сварочного выпрямителя достаточно простое, что обеспечивает его стабильную работу в разных режимах и простоту обслуживания, ремонта.

Выпрямители состоят из следующих функциональных элементов:

• понижающий трансформатор – используется для преобразования электрического тока питающей сети; с его помощью снижается напряжение, что приводит к параллельному увеличению силы тока во вторичной цепи трансформатора;

• выпрямитель – этот узел осуществляет преобразование переменного тока вторичной цепи трансформатора в постоянный ток; использование постоянного тока обеспечивает более стабильное горение сварочной дуги, повышает качество и надёжность сварочного шва;

• модуль защиты – предназначен для защиты сварочных аппаратов от перегрузок, аварийных ситуаций, возможных ошибок сварщика;

• модуль управления – электронно-механический блок, предназначенный для настройки рабочего режима и параметров сварочного аппарата;

• охлаждающий радиатор – предназначен для отвода тепловой энергии, выделяемой всеми токопроводящими элементами и электронными компонентами; система охлаждения позволяет предотвращать перегрев сварочного аппарата и его выход из строя; может использоваться два вида систем охлаждения – с естественной или принудительной вентиляцией;

• пусковой модуль – используется для запуска сварочного аппарата, помогает зажечь дугу, выключает устройство в случае короткого замыкания;

• сварочный шлейф с электродержателем – предназначен для удержания электрода во время работы и подачи к нему рабочего тока, сварочной проволоки с присадками.

Рисунок 2- Устройство сварочного выпрямителя

1.3 Преимущества сварочного выпрямителя

устойчивое горение дуги; 

ровный и качественный шов; 

высокая глубина плавления; 

малое количество брызг; 

низкий уровень шума; 

возможность варить не только углеродистую и низколегированную, но и нержавеющую сталь, и цветные металлы; 

уменьшение скорости расхода электрода, что делает такие устройства более экономичными; 

простота управления рабочими параметрами сварочного выпрямителя; 

долговечность и надёжность в работе.

1.4 Недостатки сварочного выпрямителя

высокая стоимость оборудования; 

большая энергозатратность; 

чувствительность к колебаниям в сети; 

чувствительность к длительным коротким замыканиям, от которых аппарат нужно дополнительно защищать; 

большая часть моделей не рекомендуется использовать в условиях повышенной запылённости или влажности. 

1.5 Технологические инновации

Сварочные выпрямители являются ключевыми устройствами в процессе сварки, обеспечивая преобразование переменного тока в постоянный, что позволяет выполнять сварку различных материалов. В последние годы произошло значительное развитие технологий, связанных с сварочными выпрямителями, что привело к появлению инновационных решений, улучшающих эффективность, качество и удобство сварочных процессов.

Рисунок 3- Инновационные сварочные выпрямители

1. Инверторные технологии: Современные сварочные выпрямители, использующие инверторные технологии, обеспечивают более высокий коэффициент полезного действия, меньшие габариты и вес. Это достигается за счет использования металлографического преобразователя, который позволяет регулировать параметры тока и напряжения более точно и быстро.

2. Цифровые технологии: Инновационные сварочные выпрямители часто оснащены цифровыми устройствами управления, что позволяет оператору настраивать сварочный процесс с высокой точностью. Современные модели могут иметь программируемые режимы сварки для различных материалов и толщин, что значительно упрощает работу.

3. Системы защиты и мониторинга: Многие новые модели приборов имеют встроенные системы защиты от перегрева, перегрузки и короткого замыкания. Такие функции увеличивают срок службы оборудования и делают его использование более безопасным.

4. Автоматизация процессов: Современные выпрямители могут быть интегрированы в автоматизированные системы сварки, что позволяет сократить время и затраты на выполнение задач. Это особенно актуально для промышленных условий, где необходимо обеспечивать массовое производство.

Инновационные технологии позволяют сокращать потери энергии и обеспечивать стабильный сварочный процесс.

Современные модели часто имеют интуитивно понятные интерфейсы и возможность удаленного контроля, что облегчает задачу сварщика.

Увеличенная защищенность оборудования и возможность диагностики в реальном времени делают их особенно привлекательными для профессионалов.

Некоторые компании, выпускающие инновационные сварочные выпрямители:

-Fronius (Австрия). Специализируется на разработке, производстве и продаже передовых сварочных систем, уделяет особое внимание источникам питания на базе инверторов. Например, выпустила первый в мире сварочный аппарат с кремниевым выпрямителем. 

-BlueWeld. Выпускает универсальные выпрямители для ручной дуговой сварки (ММА) и MIG/MAG-сварки. Например, модель BlueWeld SPACE 280 AC/DC 814300 — универсальный аппарат, способный работать от сетей 220 В и 380 В как переменным, так и постоянным током. 

-Fubag. Выпускает выпрямители для MIG-MAG-метода, например, модель Fubag TSMIG 180 — подходит для работы в среде защитного газа и с защитной флюсовой проволокой, имеет возможность ступенчатой регулировки сварочного тока и плавной подачи проволоки к месту работы. 

Заключение

Сварочные выпрямители открывают новые горизонты в сфере сварочных технологий, обеспечивая высокий уровень производительности и качества сварки. Эти устройства находят широкое применение в различных отраслях, включая автомобилестроение, строительные работы и производство.

Литература:

1. Захаров, И.Н. «Инновационные технологии в сварочном производстве» Москва: Профессорское издательство, 2021.

2. Романов, А.С. «Современные сварочные технологии и оборудование» СПб: Санкт-Петербургский политехнический университет, 2019.

3. Шариков, В.П. «Электросварочные машины: теория и практика применения» Екатеринбург: Издательство УГТУ, 2020.

4. Фролов, Л.Н. «Основы инверторной сварки: новые технологии» // Журнал «Сварка и резка» 2022. С. 22-25.