Что представляет собой сварочный выпрямитель

Узнаем подробно о выпрямителе тока

Принцип работы многих видов сварочного оборудования основан на применении постоянного тока. Для того чтобы такие аппараты могли работать от электросети, которая, как известно, является источником тока переменного, их оснащают специальными устройствами, называемыми выпрямителями. Как устроен современный выпрямитель тока и какие его разновидности применяются сегодня в быту и промышленности – эти вопросы станут предметом нашего разговора.

Принцип действия прибора

В любом выпрямителе, независимо от его типа, применяются полупроводниковые элементы, свойства которых и обеспечивают преобразование переменного в постоянный. Будучи изготовленными из особых материалов, например, кристаллизированного германия или кремния с добавлением легирующих компонентов, эти элементы обладают способностью проводить ток только в одном направлении.

Смотрим видео о устройстве прибора:

В современных выпрямителях переменного потока применяют три типа полупроводниковых деталей:

Диод

Самый простой вариант полупроводникового элемента. Имеет два вывода, которые называются анодом и катодом. Функция диода в электрической схеме аналогична функции обратного клапана в системе трубопроводов: элемент пропускает электроток, направленный от анода к катоду, и закрывается, как только направление тока меняется на обратное.

Главными характеристиками диодов являются:

• Максимальный ток;
• Максимальное напряжение, которое удерживает запертый диод (в случае превышения допустимой величины будет иметь место пробой диода, при котором ток пойдет через элемент в обратном направлении);
• Быстродействие или, иначе говоря, время, которое необходимо диоду для того, чтобы закрыться: от этой характеристики будет зависеть, с токами какой частоты сможет работать элемент;
• Доля потерь электроэнергии, которая рассеивается в виде тепла.

Тиристор

Этот элемент устроен похожим образом, но кроме анода и катода он имеет управляющий электрод, по которому можно передавать сигнал на открытие или закрытие. Этим обусловлено второе название тиристора – управляемый диод.

Смотрим видео, простое зарядное устройство на тиристоре:

Перечень характеристик у тиристоров такой же, как у диодов, только к нему добавлены параметры управляющего сигнала. Часто в электротехнике диоды и тиристоры называют полупроводниковыми вентилями.

Транзистор

Этот полупроводниковый элемент позволяет с помощью маломощного управляющего сигнала осуществлять гибкое управление величиной пропускаемого тока большой мощности и его напряжением.

Самой простой версией однофазного полупроводникового выпрямителя является так называемый диодный мост:

Как видно, независимо от направления действия электродвижущей силы в источнике переменного, электрический ток на нагрузке всегда будет направлен в одну и ту же сторону. Одним из основных Недостатков данной схемы является пульсирующий вид выпрямленного тока, поэтому даже самые простые выпрямители не могут работать без применения сглаживающих конденсаторных фильтров.

Следует отметить, что сварочным выпрямителем называют не сам выпрямитель в чистом виде, а устройство, способное выдавать стабильный постоянный ток большой силы, который необходим для проведения сварочных работ.

Поэтому в этих приборах помимо непосредственно выпрямителя имеется еще и трансформатор. Кроме того, они могут оснащаться всевозможными фильтрами, управляющими платами, защитной и измерительной аппаратурой.

Если сравнивать сварочные выпрямители с преобразователями, то можно выделить несколько преимуществ:

• Устройство сварочные оборудованияПрименение выпрямителя обеспечивает более стабильную электроразрядную дугу;
• Значительно сокращается объем разбрызгиваемого металла;
• Выпрямители имеют более высокий КПД;
• Уменьшены потери холостого хода;
• Обеспечивается более широкий диапазон регулирования силы сварочного тока;
• Применение выпрямителя обеспечивает более широкие возможности по автоматизации процесса электросварки;
• Уменьшается масса и габариты сварочных аппаратов.

Разновидности сварочных выпрямителей

По количеству фаз выделяют два вида выпрямителей переменного потока:

Однофазные

Рассчитаны на подключение к однофазной электросети. В этих устройствах применяется однофазная мостовая схема (см. выше описание диодного моста) с двухполупериодным выпрямлением.

Трехфазные

Запитываются от трехфазной электрической сети. Эти устройства получили наибольшее распространение. Работа трехфазного выпрямителя основана на применении одного из двух типов схем:

Трехфазная мостовая.

Преимущество данной схемы перед однофазной состоит в том, что для ее реализации требуется меньшее число полупроводниковых элементов, при этом дуга получается более устойчивой.

Смотрим видео о мостовой схемы работы:

Для работы устройства применяется трехфазный выпрямитель самой простой конструкции. На выходе выпрямителя получается пульсирующий поток с частотой пульсаций в 300 Гц.

Шестифазная (двойная трехфазная) схема.

Применяется в аппаратах с силой тока до 500А. Вторичная обмотка трансформатора в таком выпрямителе разделена на шесть частей, объединенных в две группы, каждая из которых играет роль трехфазного источника питания. Для выравнивания напряжения между ними применяется дроссель, также называемый уравнительным реактором.

Шестифазная (двойная трехфазная) схема

От того, каким способом будет подключена первичная обмотка – «треугольником» или «звездой», будет зависеть диапазон регулирования сварочного потока.

Кольцевая схема.

Отличается от вышеописанной отсутствием уравнительного реактора. При этом полупроводниковые элементы работают в менее благоприятных условиях, но зато силовой трансформатор используется более эффективно.

Классификация по назначению и устройству

Помимо указанной классификации современные выпрямители делят по устройству и назначению на следующие виды:

Классические.

Это наиболее простой вариант сварочного выпрямителя. Устройство включает три главных компонента:

1. Понижающий трансформатор: увеличивает силу тока;
2. Выпрямляющая схема: превращает переменный ток в постоянный;
3. Блок конденсаторов: сглаживает пульсации тока.

Основные недостатки классических выпрямителей — большой вес и размеры, а также малая продолжительность нагрузки в цикле. Последнее означает, что аппарат может работать недолго и со значительными перерывами, необходимыми для охлаждения. Поэтому классические выпрямители применяются, в основном, для разовых работ – в быту или в мелких мастерских.

Многопостовые.

Эти агрегаты применяются в промышленности или на стройплощадках, где сварочные работы ведутся постоянно и в больших объемах. Устройство подает ток высокой величины сразу на несколько сварочных постов. Каждый вывод снабжен собственным регулировочным механизмом, состоящим из дросселя и реостата, что дает возможность настраивать собственные рабочие параметры на каждом из постов.

Применение многопостового выпрямителя позволяет сократить затраты на покупку оборудования и его обслуживание.

Главным недостатком аппарата данного типа является то, что в случае его поломки работа останавливается на всех постах одновременно.

Инверторы.

Сварочный агрегат классического типа даже при относительно малой мощности отличается довольно внушительными габаритами и весом, что обусловлено, в первую очередь, размерами понижающего трансформатора. Было установлено, что с повышением частоты переменного тока магнитопровод силового трансформатора можно существенно уменьшить. Этот принцип был положен в основу устройства инверторного выпрямителя. Этапы преобразования тока в этом устройстве имеют следующий порядок:

1. Выпрямление сетевого тока частотой 50 Гц;
2. Превращение постоянного тока в переменный с частотой 60 – 80 кГц (применяются быстропереключаемые ключевые транзисторы);
3. Понижение напряжения высокочастотного переменного тока и, соответственно, увеличение его силы;
4. Выпрямление выходного тока (применяется диодный мост на быстродействующих диодах).

Характеристики выпрямителей

К основным характеристикам выпрямителей относят:

• Номинальный сварочный ток, А;
• Номинальное рабочее напряжение, В;
• Минимальный сварочный ток, А;
• Минимальное рабочее напряжение, В;
• Номинальная продолжительность нагрузки, %;
• Время цикла.

Благодаря современным выпрямителям, выполнять сварочные работы стало значительно проще.

Источник: http://GeneratorVolt.ru/invertornyjj/uznaem-podrobno-o-vypryamitele-toka.html

Сварочный выпрямитель: что такое и как работает — Токарь Мастер

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.

Кроме грубой регулировки, воздействующей на трансформатор, в выпрямителях применяется тонкая настройка при помощи дросселя насыщения. Он устанавливается между кремниевыми диодами (выпрямляющим блоком) и понижающим трансформатором. Дроссель представляет собой ряд катушек, через которые проходит напряжение. Переключая рычаг управления, изменяется длина пути тока в обмотках и его сила.

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.

Винт для регулировки хода вторичной обмотки требуется периодически смазывать. Запрещается работать с выпрямителем без защитного кожуха.

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.

Источник: https://tokarmaster.ru/rekomendatsii/svarochnyj-vypryamitel-chto-takoe-i-kak-rabotaet.html

Сварочных выпрямители устройство и классификация | Сварка и Контроль

По конструкции силовой части выпрямители можно разделить на шесть групп . Более ранняя и простая конструкция у выпрямителя, регулируемого трансформатором . Его силовая часть состоит из трансформатора T, выпрямительного блока VD на неуправляемых вентилях и сглаживающего дросселя L. Трансформатор в такой схеме используется для понижения напряжения, фоpмиpования необходимой внешней хаpактеpистики иpегулиpования 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. Иногда тиристорный регулятор VS устанавливают в цепи первичной обмотки трансформатора T , 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. Оригинальна схема инверторного выпрямителя . Инвертор UZ преобразует постоянное напряжение выпрямительного блока VD1 в высокочастотное переменное, которое затем понижается трансформаторомT и выпрямляется блоком VD2.

Воздействуя на параметры инвертора, регулируют режим и формируют внешние характеристики выпрямителя. В состав любого выпрямителя входят также вентилятор, пуско регулирующая 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 углекислом газе и под флюсом для комплектования аппаратов, действующих по принципу саморегулирования дуги, применяют однопостовые выпрямители с жесткими,а также с пологопадающими и пологовозрастающими характеристиками. Эти выпрямители имеют, как правило, трансформатор с нормальным рассеянием.

Регулятор выпрямителя используется для настройки сварочного напряжения.

В настоящее время используются следующие способы регулирования напряжения: витковое (выпрямитель с трансформатором с секционированными обмотками),магнитное (выпрямитель с трансформатором с магнитной коммутацией, выпрямитель с дросселем насыщения), фазовое (тиристорный выпрямитель), а также импульсное(частотное, шиpотное и амплитудное в тpанзистоpном и инвеpтоpном выпpямителе).

 Для ручной сварки предназначены выпрямители с крутопадающими характеристиками. Требования к таким выпрямителям изложены в ГОСТ 13821-77 «Выпрямители однопостовые с падающими внешними характеристиками для дуговой сварки».

При сопоставлении с трансформаторами главными достоинствами сварочных выпрямителей как источников питания постоянного тока считают высокие надежность зажигания и устойчивость горения дуги. По сравнению с вращающимися источниками(преобразователями и агрегатами) выпрямители обладают следующими преимуществами: более высокий КПД, малые масса и габариты , отсутствие вращающихся частей, высокая надежность.

Конструкции трансформаторов в составе сварочных выпрямителей

В выпрямителет рансформатор выполняет функции понижения напряжения, а иногда еще формирования необходимой внешней характеристики и регулирования режима. Поэтому трансформаторы сварочных выпрямителей имеют такое же устройство и принцип действия, как и трансформаторы. Однофазные трансформаторы используют в выпрямителях сравнительно редко.

Рис.1 Конструкции трёхфазных трансформаторов с нормальным (а) и

увеличеным (б,в)рассеянием

На каждом из трех стержней магнитопровода 3 обычно размещается по одной первичной 1 и одной вторичной 2 обмотке соответствующей фазы. Трансформатор с нормальным магнитным рассеянием (рис. 1,а) имеет жесткую внешнюю характеристику. При размещении первичной и вторичной обмоток на значительном расстоянии друг от друга получают трансформатор с увеличенным рассеянием и падающей внешней характеристикой (рис.1,б).

Магнитопроводы, изображенные на рис. 1,а и б, называют несимметричными. Действительно, магнитное сопротивление на пути потока, создаваемого обмотками фазы В, меньше, чем для фаз A и C, поэтому ток в фазе В выше, чем в фазах А и С, а в кривой выпрямленного тока появляется гармоническая составляющая. Симметричный магнитопровод (рис. 1,в) имеет более сложное устройство, дороже в изготовлении.

Вентили, используемые в сварочных выпрямителях

Используют преимущественно кремниевые силовые вентили: неуправляемые (диоды), не полностью управляемые (тиристоры) и управляемые (транзисторы).

Принцип работы диода рассмотрим на примере простейшей схемы однополупериодного выпрямления (рис. 2). В положительном полупериоде синусоидального напряжения питающей сети диод V оказывается включенным в прямом направлении (рис. 2,а). Поскольку при этом его сопротивление мало, прямой ток iпр (рис. 2,б) сравнительно велик.

Рис. 2. Осцилограммы (б) и работа диода при прямом (а) и обратном (в)

включении в цепи переменного тока

Практически все напряжение сети приложено к нагрузке Rн , а падение напряжения на диоде uпр не превышает 1—2 В. В отрицательном полупериоде (рис. 2,в) диод включен в обратном направлении, его сопротивление резко возрастает, а ток iобр снижается почти до нуля.

На нагрузку напряжение почти не подается , поскольку практически все напряжение сети приложено к разрыву цепи, образованному закрытым диодом . Таким образом, если пренебречь незначительным обратным током iобр, по нагрузке идет прерывистый ток одного направления — выпрямленный ток iд = iпр.

Его усредненное за полный период значение — Iпр .

Рассмотрим работу тиристора (рис. 3,а). Для отпирания тиристора необходимо выполнить два условия. Во-первых, его следует включить в прямом направлении, т.е. потенциал его анода А должен быть выше потенциала катода К. Во-вторых, на его управляющий электрод УЭ необходимо подать положительный относительно катода импульс напряжения.

Поэтому в положительном полупериоде тиристор отопрется с задержкой на электрический угол a, соответствующий подаче импульса управления. Следовательно, среднее значение выпрямленного тока Iпр , пропорциональное заштрихованной площади, для тиристора меньше, чем для диода, и к тому же снижается при увеличении задержки включения.

Запирание обычного тиристора снятием импульса управления невозможно, он выключается только в конце полупериода при снижении пеpеменного напряжения до нуля. Поэтому тиристор называют неполностью управляемым вентилем. В течение отрицательного полупериода тиристор заперт. Таким образом, тиристор можно использовать не только для выпрямления, но и для регулирования тока.

Рис. 3. Тиристор (а) и транзистор (б) в цепи переменного тока

Силовые транзисторы разработаны сравнительно недавно. Хотя они еще ненадежны и дороги, ожидается их широкое внедрение благодаря уникальным возможностям регулирования, которые они предоставляют. В сварочных выпрямителях перспективна схема с общим эмиттером ОЭ (рис. 3,б). Обычно транзистор используется в качестве ключа.

В положительном полупериоде, пока в режиме отсечки до момента a1 на базу Б не подан ток iб, практически отсутствует и прямой ток iпр коллектора К, а значит, и ток в нагрузке.

При подаче достаточно большого тока базы iб транзистор в момент a1 перейдет сразу в режим насыщения, в котором прямой ток коллектора iпр резко возрастает до значения, ограниченного только напряжением питающей сети U~ и сопротивлением нагрузки Rн . При снятии тока базы в момент a2 резко снизится и прямой ток.

Источник: https://svarkka.ru/%D0%BE%D0%B1%D1%89%D0%B8%D0%B5-%D1%81%D0%B2%D0%B5%D0%B4%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F-%D0%BE-%D1%81%D0%B2%D0%B0%D1%80%D0%BE%D1%87%D0%BD%D1%8B%D1%85-%D0%B2%D1%8B%D0%BF%D1%80%D1%8F%D0%BC%D0%B8%D1%82%D0%B5/

Сварочный выпрямитель: что такое и как работает

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?

Что представляет собой сварочный выпрямитель

Время чтения: 7 минут

Сейчас в магазинах можно найти сварочник на любой вкус и кошелек. Производители предлагают купить сварочные трансформаторы, инверторы, полуавтоматы и, конечно, выпрямители. Начинающий сварщик сталкивается с рядом трудностей при выборе своего первого сварочного аппарата, поскольку не может разобраться в таком большом ассортименте. Мы уже рассказали вам про инверторы, трансформаторы и полуавтоматы. Настало время поговорить про выпрямители.

Из этой статьи вы узнаете, что представляет собой сварочный аппарат выпрямитель, каков принцип его работы и какие плюсы/минусы есть у данного типа аппарата. Вы также узнаете о некоторых особенностях применения выпрямителя.

Общая информация

Выпрямитель для сварки — это один из классических типов сварочного оборудования наравне с трансформатором. Он применяется уже ни одно десятилетие и сумел в полной мере раскрыть все свои достоинства и недостатки. Основная функция выпрямителя — преобразование переменного тока в постоянный, чтобы использовать его для поджига дуги и дальнейшего формирования шва.

Стандартный выпрямитель для ММА сварки (ручная дуговая сварка с использованием электрода с покрытием) состоит из силовой части (чаще всего трансформатора), выпрямительного блока, а также из компонентов, выполняющих роль защиты, запуска и регулировки аппарата.

Это простейшее описание, по которому можно понять устройство сварочного выпрямителя. Конечно, на деле все гораздо сложнее. Каждый компонент, будь то силовой трансформатор или выпрямительный блок, состоит из множества дополнительных элементов.

Но, несмотря на кажущуюся сложность устройства аппарата, он все еще гораздо надежнее инвертора или полуавтомата. А все потому, что в его основе не используются электронные компоненты. А ведь именно они чаще всего выходят из строя, если вы используете инвертор. Феноменальная надежность — это основное достоинство выпрямителя по сравнению с другими аппаратами (не считая сварочного трансформатора).

При желании можно собрать сварочный выпрямитель своими руками в домашних условиях. Конечно, если вы обладаете достаточными навыками. Тем более, схема сварочного выпрямителя есть в открытом доступе и ее несложно найти при необходимости.

Существует много разновидностей сварочных выпрямителей. Основные отличия заключаются в их силовой части. В продаже есть выпрямители на основе трансформатора, с дросселем, с тиристорами, с транзисторами и даже есть инверторный выпрямитель. У каждого типа есть свои достоинства и недостатки, но на деле больших отличий при использовании вы не заметите. Так что выбирайте аппарат исходя из технических характеристик и стоимости.

Принцип работы

Принцип работы сварочного выпрямителя можно описать довольно просто. Сначала аппарат понижает получаемое напряжение сети 380В до параметра напряжения холостого хода. Затем он преобразовывает переменный ток в постоянный. И в конечном итоге производится регулировка сварочного тока. Можно приступать к сварке.

В этом смысле трансформаторы и выпрямители очень похожи. Отличие заключается в типе получаемого тока: трансформатор использует для сварки переменный ток, а выпрямитель — постоянный.

В остальном оба аппарата похожи. При этом варить на постоянном токе гораздо проще, чем на переменном. Поэтому трансформатор — это тот же выпрямитель, только еще более сложный в применении.

Достоинства и недостатки

Преимущества сварочных аппаратов-выпрямителей в основном заключаются в большой надежности агрегата. Аппарат может использовать практически в любых условиях, даже если вокруг грязь, пыль и прочие «недруги», способные на раз-два уничтожить инвертор. Также с помощью выпрямителя можно выполнять сложные сварочные работы. Например, варить нержавеющую сталь или цветной металл.

При умелом поджиге дуга  горит очень стабильно и позволяет вести аккуратный шов. Также выпрямитель можно использовать для большинства ходовых сварочных технологий, начиная от MMA, заканчивая TIG, MIG, MAG технологиями.  Еще один немаловажный плюс — это возможность организации сразу нескольких сварочных постов от одного аппарата.

Это значит, что вы сразу несколько человек могут варить, используя один лишь выпрямитель. Такой аппарат называется выпрямитель сварочный многопостовой и применяется на производстве.

Недостатки у такого аппарата тоже есть, и порой они критичны. Первое, что вам нужно знать — выпрямитель очень тяжелый и неповоротливый. У вас не получится в одиночку закинуть его в багажник и отвезти на дачу.

Также могут быть трудности с транспортировкой аппарата на стройплощадку.

Еще один минус — это высокая стоимость комплекта оборудования. Сам выпрямитель стоит не очень дорого, а вот сопутствующее ему оборудование может оказаться не по карману. Впрочем, об этом мы подробнее рассказываем далее. Также учитывайте, что выпрямитель потребляет очень много электроэнергии, и вы можете быть не готовы к большим счетам.

Последний минус, который можно назвать одновременно плюсом — это необходимость высокой квалификации для формирования качественного шва. Если вы новичок, то будьте готовы к годам постоянной практики. С другой стороны, если вы научитесь варить выпрямителем, то после него сможете варить чем угодно. И это несомненное достоинство.

Особенности использования

Первое, на что нужно обратить внимание, если вы хотите использовать выпрямитель в быту — это напряжение вашей электросети. Вряд ли оно превышает 220В, а зачастую цифра даже меньше. Конечно, в продаже существуют аппараты, способные работать от напряжения 220В, но они встречаются редко. Большинство выпрямителей требуют 380В для полноценной работы. Такую электросеть еще называют промышленной трехфазной. Чтобы решить эту проблему, необходимо использовать генератор, выдающий 380В.

Отсюда вытекает главный недостаток выпрямителя. Это мощный аппарат, дающий вам множество возможностей, который при этом стоит не очень дорого. Но для его работы придется докупать недешевый генератор и каждый раз возиться с подключением. Именно по этой причине многие новички предпочитают купить маломощный инвертор и включить его в розетку, вместо того, чтобы мучиться с трансформатором или выпрямителем.

Также учитывайте, что для стабильной работы недостаточно просто подключить выпрямитель к 380В и приступить к работе. Выпрямитель (как и трансформатор) очень требователен к самой электросети. Она должна быть не просто стабильна, но и иметь запас по мощности. Это необходимо для поджига дуги и ее стабильного горения.

Также учитывайте, что с выпрямителем не так просто поджечь дугу, даже если с напряжением в сети все отлично. Здесь важно иметь навык или просто много практиковаться. Выпрямитель не оснащен дополнительным функционалом вроде форсажа дуги или горячего старта. Так что вам придется поджигать дугу, опираясь на свой опыт и навыки.

Источник: https://respect-kovka.com/chto-predstavlyaet-soboy-svarochnyy-vypryamitel/

Сварочный выпрямитель: виды, модели вд 306, вдм, дуга, цена

Любой сварочный выпрямитель — универсальный, дроссельный, инверторный или тиристорный – функционирует по одной и той же схеме, поглощая переменный «бытовой» и отдавая постоянный «сварочный» ток.

В процессе обозначенной трансформации меняется не только тип тока – выпрямитель повышает силу, снижая напряжение. Ведь для сварки необходима сила тока, которая увеличивается от стандартных пяти до десятков и сотен ампер, достаточных для генерации дуги между катодом и анодом выпрямителя.

В данной статье мы рассмотрим основы конструкции сварочных выпрямителей на примере компоновки конкретных разновидностей подобных сварочных аппаратов.

Основные узлы конструкции выпрямителя

Любой выпрямитель состоит из следующих узлов: силового трансформатора, выпрямляющего блока и пускорегулирующего блока. Кроме того, в конструкцию выпрямителя обязательно входит  защитное и измерительное устройство.

Силовой трансформатор выпрямителя может быть:

• Трехфазным (питаемым от промышленной электросети на 380 Вольт).
• Однофазным (питаемым от бытовой электросети на 220 Вольт).

Причем первый вариант предпочтительнее второго, поскольку трехфазные трансформаторы обеспечиваю большую стабильность характеристик сварочного тока.

Ток с трансформатора транслируется на дроссель (диод), где из переменного потока получают постоянный.

Причем в большинстве случаев, используются сварочные выпрямители вдм типа, основанные на мостовой схеме, гарантирующей перераспределение энергии в пользу положительного полюса.

Перебрасываю «плюс» на электрод или масс кабель можно добиться расплавления стыкуемого или присадочного материала.

А в целом, по конструкционному исполнению выпрямитель может быть  тиристорным, инверторным, дроссельным или транзисторным. И далее по тексту мы рассмотрим эти разновидности сварочных аппаратов более подробно.

Тиристорные выпрямители

Такой аппарат функционирует на тиристорном выпрямляющем блоке, являющемся еще и регулятором тока. Причем используя схему фазоимпульсного управления, сдвигающего по времени управляющий импульс, можно получить высокоточные вольтамперные характеристики сварочного тока.

Согласно этой схеме функционируют и сварочный выпрямитель вду – вгд типа, и аппараты ВСВУ-ВСП типа. Причем последние работают на основе генерации пилообразного напряжения, которое преобразуют в прямоугольные импульсы. А в ВДУ устройствах тиристоры встроены прямо в фазы вторичных обмоток силовых трансформаторов.

Простота и универсальность тиристорной конструкции превратили  эту схему в стандартный вариант компоновки, используемый в большинстве сварочных выпрямителей.

Инверторный выпрямитель

В конструкции такого аппарата на сход силового трансформатора транслируется ток высокой частоты, преобразуемый из стандартного переменного тока с частотой в 50 Гц особым блоком – инвертером.

Такая компоновка позволяет снизить массу силового трансформатора и превращает инверторный выпрямитель в один из самых легких сварочных аппаратов.

К тому же, его КПД равняется почти 90 процентам (абсолютный рекорд среди сварочных аппаратов), а продолжительность включения составляет 100 процентов (целых 10 минут непрерывной работы).

Если основной критерий, по которому вы выбираете выпрямитель сварочный – цена устройства, то инверторный вариант вам, безусловно, понравится. Ведь его энергопотребление вдвое меньше аналогичного показателя прочих сварочных аппаратов.

Дроссельный выпрямитель

Если вам нужен действительно надежный аппарат – обратите внимание на дроссельный выпрямитель. В этом случае напряжение с трансформатора транслируется не на выпрямительный мост, а на дроссель насыщения, с которого ток уходит на блок регулировки и уже после него попадает в выпрямляющий блок. Причем за этим блоком стоит все еще один дроссель.

По сути, в указанной схеме дроссель играет роль скорее элемента блока управления, чем части выпрямляющего моста. Но такое распределение обязанностей гарантирует, что основной продукт, который исторгает из себя сварочный выпрямитель – дуга электрического разряда – будет обладать устойчивыми характеристиками.

Поэтому дроссельные аппараты используют на действительно ответственных участках: в шахтах, при стыке трубопроводов, в карьерах и так далее. К тому же, дроссельный выпрямитель генерирует сварочный ток силой до 650 Ампер – а это практически пиковый показатель для электродуговой или аргонодуговой сварки. Например, достаточно мощный  конкурирующий аппарат – трехфазный выпрямитель сварочный вд 306 – способен «выдать» не более 315 Ампер.

Транзисторный выпрямитель

Выпрямляющий блок на транзисторах гарантирует практически 100-процентную точность процесса регулировки вольт-амперных характеристик сварочного аппарата.

Это качество объясняется высокой «реакцией» транзисторной составляющей аппарата.

Кроме того, благодаря высокой реакции транзисторов на выпрямителе можно «выставить» любое соотношения сварочного тока и сварочного напряжения. И такая регулировка доступна не только на предварительном этапе, во время настройки аппарата, но и в процессе его использования.

Разумеется, такие, безусловно, выдающиеся качества не могли остаться невостребованными. Транзисторные выпрямители используют для стыковки особо важных (и не очень) узлов трубопроводов, газопроводов, систем вентиляций, крепления шахт и так далее.

Источник: https://steelguide.ru/svarka/svarochnoe-oborudovanie/svarochnyj-vypryamitel-universalnyj.html