Сварочный аппарат – как отличать разные типы устройств?

Сегодня сварочный аппарат есть практически у каждого хозяина, ведь современные модели значительно меньше, легче своих предшественников, да и работать с ними намного проще. Рассмотрим виды этого оборудования и уделим внимание практической стороне, а именно как правильно подобрать стабилизатор, на что нужно обращать внимание при покупке и как рассчитать мощность.

Содержание
  1. Разнообразие технологий для сварки
  2. Устройство и принцип работы каждого приспособления
  3. Характеристики приборов и их взаимозависимость
  4. Выбор стабилизатора и его значение
  5. Делаем сами аппарат для сварки

1 Разнообразие технологий для сварки

Стоит отдать должное сварочным работам – они незаменимы на производстве, при ремонте и изготовлении различных устройств. Машино-, корабле-, авиастроение также нельзя представить без этой операции. Этот список можно перечислять еще очень долго, но не будем углубляться. Ради справедливости нужно сказать, что сварочный агрегат станет верным помощником и в быту. Хотите сделать качественные металлические ворота, дверь, ограждение либо просто собрать стойку для винограда? Правильно, и здесь поможет столь незаменимое оборудование.

Разнообразие сварочных агрегатов невероятно велико, к ним относятся генераторы (особым видом выступают бензогенераторы), выпрямители, инверторы, трансформаторы и полуавтоматы. Остановимся более подробно на каждом типе. Наибольшей популярностью пользуются сварочные трансформаторы переменного тока. Такой спрос обусловлен их достоинствами. Агрегаты имеют простую конструкцию и надежны, порадует и их стоимость. Бытовые версии таких трансформаторов отличаются компактными габаритами.

Но стоит остановиться и на недостатках. Прослеживается зависимость от входного напряжения. Решить эту проблему можно с помощью специального стабилизатора. Кроме того, КПД обычно не превышает 80%, да и качество сварного шва не самое лучшее. Повысить его можно только используя специальные стабилизирующие электроды. Работа аппарата заключается в понижении напряжения сети до заданного уровня и регулировке сварочного тока.

Следующий вид, заслуживающий внимания – выпрямитель или, как его еще называют, трансформатор постоянного тока. Это наиболее распространенный промышленный агрегат, так как он сочетает в себе качественный шов с комфортабельностью, обеспечиваемой стабильной дугой, и приемлемую стоимость. С помощью специальных электродов можно работать с цветными и черными металлами. Но необходимо постоянно следить за вентилятором обдува, в противном случае возможен перегрев и аппарат сгорит. Также понадобится дополнительное приобретение, а именно стабилизатор, чтобы избежать ручного регулирования U в сети.

Разнообразие технологий для сварки
Трансформатор постоянного тока для сварки

Генераторы обладают немного большим количеством минусов. Их конструкция очень сложная, что негативно сказывается на ремонтопригодности. Высокий расход энергии сочетается с низким КПД и высокой стоимостью. Но если необходимо проводить сварочные работы в полевых условиях, то без бензогенератора не обойтись.

Еще один промышленный агрегат – полуавтомат. Это устройство имеет отличную производительность, заслуживает восхищения длина и качество сварного шва. При этом оборудование очень удобно в использовании. Появляется возможность сохранять режимы сварки и в дальнейшем активировать их. Недостатки – сложная конструкция, высокая стоимость газа и самого аппарата. Да и потребность в громоздких баллонах с защитным газом нельзя отнести к плюсам.

Сварка проводится специальной проволокой, намотанной на катушку. Ток в основном регулируется ступенчато. Однако некоторые модели имеют и плавную регулировку. Кроме того, вы можете самостоятельно задать и скорость подачи проволоки в зону сварки. В зависимости от модели полуавтоматы могут работать только в среде защитных газов, без них либо объединять оба режима. В первом случае проволока должна подбираться в зависимости от типа газа, во втором используется флюсовый материал. Полуавтоматы имеют широкий диапазон работ. Они нашли применение в промышленности, но существуют компактные бытовые модели.

Наиболее высокотехнологичным оборудованием можно назвать инверторы. Компактные габариты, небольшая масса (некоторые модели весят чуть более 3 кг), устойчивость к перепадам напряжения (нет надобности приобретать еще и стабилизатор), а также высокое качество шва и комфортная работа – все это неоспоримые достоинства таких агрегатов. Кроме того, инвертор имеет ряд дополнительных функций, например, система ускоренного поджига дуги, защита от повышения и падения напряжения. При этом оборудование чувствительно к сварочным перегрузкам и боится пыли, да и стоимость низкой не назовешь. Различные модели инверторного оборудования предназначены для электродной, аргонодуговой либо полуавтоматической сварки. Универсальный сварочный аппарат этого типа объединяет в себе сразу все режимы, тем самым заменяя три устройства.

2 Устройство и принцип работы каждого приспособления

В этом пункте мы подробно рассмотрим принцип работы сварочного аппарата каждого типа. Начнем с трансформаторов переменного и постоянного тока. В первом случае конструкция оборудования обязательно предполагает наличие сердечника и пары обмоток в изоляции. Первичная обмотка подключается к сети, а вторичная соединяется с предметом сварки и держателем электродов.

Регулировка сварочного тока происходит следующим образом. Вращая соответствующую ручку, вы обеспечиваете перемещение по вертикали катушек вторичной обмотки. При их сближении сварочный ток увеличивается и наоборот. При этом диапазон регулировки находится в пределах от 65 до 460 А, если катушки соединены параллельно, а вот при последовательном соединении он составляет 40–180 А. Переменный ток, поступив на первичную обмотку, способствует намагничиванию сердечника. Далее магнитный ток проходит через вторичную обмотку и преображается в переменный ток, но только уже более низкого напряжения.

Устройство выпрямителя аналогично предыдущей модели. Главное его отличие – выходной выпрямитель (тиристорный либо диодный). Благодаря последнему можно преобразовать переменный ток в постоянный, однако несколько страдает мощность оборудования. Ток регулируется за счет изменения расстояния между обмотками, посредством разделения обмоток трансформатора на секции либо за счет дросселя насыщения. Очень важно, чтобы в обоих случаях были качественные провода, иначе скачков напряжения в сети не избежать.

Основными элементами сварочных генераторов выступают асинхронный двигатель и генератор постоянного тока. Существует две основные схемы таких устройств. Если обмотка возбуждения параллельна, а размагничивания – последовательна, то для магнитных полюсов такого устройства понадобится ферромагнитная сталь. Источники питания бензогенераторов – бензиновый двигатель. Во второй схеме обмотка возбуждения независима. А размагничивание происходит с помощью последовательной обмотки. Регулируя количество ее витков, можно обеспечить сварочный ток нужного значения. Питание такого генератора происходит от сети. Так что может понадобиться стабилизатор, и периодически обращайте внимание на провода.

Устройство и принцип работы каждого приспособления
Сварочный генератор

В основе полуавтоматов находится источник питания, а именно выпрямитель либо инвертор, механизм подачи и баллон с активным газом. С помощью блока управления можно задавать нужные характеристики сварки. Особенность такого аппарата – отсутствие электродов и электрододержателя, ведь в качестве электрического проводника выступает проволока, подаваемая через горелку.

С какой целью в зону сварки подается защитный газ? Аргон, СО2 либо их смесь вытесняет кислород, тем самым сводя риск окисления шва к минимуму.

Устройство инверторов предполагает наличие транзисторных электрических схем, а принцип работы заключается в следующем. Переменный ток, пройдя через выпрямитель, преобразуется в постоянный. Затем он поступает в силовой модуль, где происходит обратное преобразование, но только новый переменный ток обладает более высокой частотой. Далее в ход идет высокочастотный трансформатор, где происходит выпрямление напряжения, и оно поступает на дугу.

Главная особенность такого оборудования – отсутствие силового трансформатора. А работа заключается в фазовом сдвиге напряжения. Усиление тока идет каскадом и регулируется с помощью микропроцессора. Таким образом получается добиться идеального значения этой характеристики, что самым положительным образом влияет на качественные показатели.

3 Характеристики приборов и их взаимозависимость

В этом пункте мы рассмотрим, на какие параметры следует обратить внимание, подбирая сварочный аппарат. На допустимый диаметр электродов влияет мощность и сварочный ток, а от них, в свою очередь, зависит толщина свариваемого материала. Обычно этот параметр находится в пределах от 0,5 до 6,0 мм, но для стандартных задач вполне подойдут электроды диаметром 2,0–3,0 мм.

От выходного тока напрямую зависят возможности сварочного агрегата. Чем выше будет этот показатель, тем более толстые электроды можно использовать, а значит, и выполнять довольно сложные задачи. Кроме того, это значение влияет на производительность. При подборе оборудования стоит учитывать, что для плавления рутиловых электродов понадобится ток меньшего значения, чем для основных. Обычно этот параметр находится в пределах от 10 до 250 А, но если речь идет о профессиональном оборудовании, то он может достигать и 500А.

Характеристики приборов и их взаимозависимость
Мощный сварочный аппарат

Имеет значение и входное напряжение, которое бывает однофазным либо трехфазным – 220В и 380В соответственно. Стоит отметить, что все типы аппаратов, кроме инверторных, очень чувствительны к перепадам этой характеристики. А вот напряжение холостого хода колеблется от 45 до 70В и указывает на Uвых без нагрузки. Чем оно выше, тем проще происходит поджиг и более стабильное горение дуги. Значение этого напряжения влияет на выбор электродов.

Мощность агрегата влияет на его производительность и в то же время на расход электроэнергии. В бытовых моделях это параметр составляет несколько кВт, но если речь идет о профессиональном оборудовании для автоматической либо полуавтоматической сварки, то в этом случае мощность может достичь и 22 кВт. Но не стоит думать, что более мощное оборудование лучше. Ведь чем больше мощность, тем выше степень нагрева, и увеличивается износ агрегата. Кроме того, понадобятся более толстые и, соответственно, дорогостоящие провода. И далеко не каждая электросеть способна выдержать такую нагрузку. Оптимальной считается мощность, достаточная для сварки электродами (3 мм) с выходом тока 120 А. Она равна произведению Uхх(холостого хода), Iсв и cos угла сдвига фаз U и I, разделенному на КПД (0,8).

4 Выбор стабилизатора и его значение

Чтобы урегулировать Uвх, понадобится стабилизатор. При использовании простейшего трансформатора скачки напряжения сети будут негативно отражаться на качестве работ, так как U и I трансформатора также будут плавать вместе с сетевыми показателями. Увеличение этих характеристик приведет к прожогам, а снижение понизит производительность и увеличит время сварки, что может отразиться на структуре шва.

Выбор стабилизатора и его значение
Выбор стабилизатора регулирования Uвх

В качестве стабилизатора можно использовать самые простые модели, главное, чтобы они не имели ограничений в этой области. Низкая скорость реагирования такого оборудования практически не отразится на качестве работ. Этот агрегат пригодится независимо от типа сварочного агрегата, будь то трансформатор, выпрямитель или генератор. Не нуждаются в стабилизаторах только инверторы, т. к. имеют встроенную систему регулирования U, и бензогенераторы.

5 Делаем сами аппарат для сварки

Сейчас мы перейдем к практической части и рассмотрим, как самостоятельно собрать сварочный аппарат. Как ни удивительно, но чтобы сделать это, не понадобятся даже особые знания в электротехнике. Необходимо подготовить качественные толстые провода, 4 аккумулятора (12 В) либо 2 АКБ (24 В), держатель для электродов, причем в этом случае нам даже не понадобится стабилизатор.

Последовательно соединяем все аккумуляторы. Для этого нам понадобятся провода с зажимами. Затем к "-" крайней АКБ подводим кабель с электрододержателем, а "+" другого аккумулятора подсоединяем к детали. Очень важно, чтобы провода не имели дефектов. Конечно, мощность такого самодельного аппарата получится невысокая, но зато шов ровный, агрегат автономный, т. к. не нужно подключать к сети, экономный по сравнению с бензогенератором. Если планируете использовать аппарат постоянно, то обзаведитесь 54-вольтовым зарядным устройством.

Делаем сами аппарат для сварки
Сборка самодельного сварочного аппарата

Существует множество схем, по которым можно собрать генератор. В этом случае нам понадобится двигатель, электрический генератор, блок управления, выпрямитель и, конечно, провода. Первым делом изготавливаем раму из металлического уголка. В местах крепления движка, топливного бака и генератора необходимо просверлить отверстия. Затем устанавливаем все элементы и фиксируем их с помощью болтов.

Теперь нужно закрепить шкивы. Устанавливаются они на валах мотора и генератора таким образом, чтобы ремень передачи был достаточно натянут. Подсоединяем согласно выбранной схеме выпрямитель и блок управления. Предусмотрев дополнительные контактные клеммы, вы сможете использовать бензогенератор еще и в качестве источника электроэнергии.

Рекомендуемые организации
ООО ПКФ «Сармат» ООО ПКФ «Сармат»
Россия, Ижевск, улица Гольянский поселок, 1 А
ООО «МТСК» ООО «МТСК»
Россия, Москва, Северный, Чермянский проезд, 7, строение 1
Обзор товаров
Трубогиб ручной ТР и другие марки – рассматриваем типы этого приспособленияТрубогиб ручной ТР и другие марки – рассматриваем типы этого приспособления

В этой статье мы рассмотрим различные механические трубогибы, которые можно использовать руками, применяя только мускульную ...

Смотреть
Виды сварочных аппаратов – обзор популярных моделейВиды сварочных аппаратов – обзор популярных моделей

Статья подскажет вам, какое специальное оборудование имеет смысл приобрести, если вы планируете производить работы по ...

Смотреть