Kservistorg.ru

Все о бытовой технике
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Все о сварке

Как сделать дроссель для сварочного аппарата постоянного тока

Сварка постоянным электрическим током получила широкое применение не только в масштабах крупных производств, но и в домашних мастерских. Современный рынок предлагает десятки (если не сотни) аппаратов для сварки с помощью электрической дуги, начиная от компактных маломощных сварочников, заканчивая промышленными высокопроизводительными агрегатами. Вне зависимости от типа оборудования, применяемого для электросварки, всех их объединяет одна проблема — неконтролируемое падение напряжение, из-за чего розжиг дуги и формирование шва становится затруднительным.

Для решения этой проблемы умельцы придумали дросель, внедряемый в цепь со сварочным оборудованием. У начинающих сварщиков сразу возникнет много вопросов: «Что это за деталь и как она функционирует? Как сделать дроссель самому на свой аппарат? Как рассчитать дроссель правильно?». В этой статье мы постараемся ответить на эти, и многие другие вопросы.

  • Общая информация
  • Регулировка тока
  • Применение дросселя
  • Дроссель своими руками
  • Вместо заключения

Принцип действия сварочного трансформатора

Первичная обмотка имеет большее количество витков, подключается к сети питания. Во время прохождения тока по первичной обмотке намагничивается сердечник трансформатора и создается переменный магнитный поток.

Магнитный поток сердечника будет оказывать влияние на вторичную обмотку трансформатора — создавать в ней переменный ток меньшего напряжения (чем в первичной обмотке), но большей силы. Это явление называется электромагнитная индукция. Понижение напряжения с помощью трансформатора, пропорционально увеличивается сила сварочного тока вторичной обмотки.

Соответственно первичная обмотка подключается к сети питания, а вторичная — подает сварочный ток на электрод и сварочную конструкцию. Когда по первичной обмотке протекает ток, в то время как вторичная обмотка разомкнута, устанавливается режим холостого хода источника питания. В этот момент напряжение на вторичной обмотке максимальное, так как сварка не производится (напряжение холостого хода). Соотношение напряжения первичной обмотки и вторичной называется коэффициентом трансформации. Во время зажигания сварочной дуги цепь вторичной обмотки замыкается — такое состояние называется режимом нагрузки сварочного трансформатора.

Практика сварочного обмана. Как не проколоться при выборе аппарата. Часть 2

Данная особенность аппарата, в условиях отечественных электросетей – безусловно важна. Если инвертор не справляется с просадкой в сети до 190В – грош ему цена. Работа в гараже или на даче, в местах, где сети не могут похвастать стабильностью, — будет просто невозможна. Даже если в вашей розетке стабильно 220В, то при использовании удлинителей в 30, 50 или 100 метров — просадок всё равно не избежать.

Обман, как и в случае с дополнительными функциями, вызван страхом производителей проиграть в конкурентной борьбе. Если все продавцы техники обещают, что их инверторы работают при 160 В в розетке, почему бы не заявить, что наш «Дуб» не может работать и при 120 В, не теряя при этом в качестве шва.

Простейший способ проверки работоспособности инвертора при пониженном напряжении – использовать устройство под названием ЛАТР. Лабораторный АвтоТрансформатор позволяет настроить нужные параметры напряжения и посмотреть, как сварочный аппарат, подключенный через прибор, будет справляться со сваркой. Как вы понимаете, данное оборудование найдётся далеко не в каждом гараже. В лаборатории Aurora данное устройство имеется, и тесты на работу при низком напряжении в сети мы обязательно будем проводить. Так что следите за обновлениями видео на канале Aurora Online Channel.

Читайте так же:
Светильник на стену с регулировкой яркости

Другая крайность – обещание продавцов сварочной техники, что при 100-110В в питающей сети аппарат будет выдавать такой же результат сварки, что и при номинальном напряжении. Это, безусловно, не правда. Сварочный ток аппарата снижается пропорционально напряжению в сети. Вопрос только при каком напряжении в розетке качество шва при работе с данным диаметром электрода станет неприемлемым. Для некоторых аппаратов это 180 В, для других 160 В.

Ещё раз повторим, работа с питающим напряжением в 220 В является гарантией идеального сплавления кромок свариваемого металла, снижение напряжения – является нештатной ситуацией и ожидать высокого качества сварочного шва в таких условиях нельзя.

Судя по рекламе – сварка при сверхнизком напряжении в питающей сети является чуть ли не главным требованием к аппарату. Между тем, хотим обратить внимание покупателей, что сварка процесс многосоставной. Кроме собственно сплавления кромок металла, нужно провести значительный объём подготовительных работ. Разрезать заготовки, зачистить место сварки, в конце концов осветить рабочее место сварщика. А падении напряжения до 140-160В ни болгарка, ни даже освещение работать не будут.

Пределы регулирования сварочного тока

Эта характеристика позволяет понять, как сварочный аппарат справится с работой с разными диаметрами электродов. Чем тоньше свариваемый металл, тем меньше должен быть сварочный ток, и соответственно, диаметр выбранного электрода. Учитывая, что минимальный диаметр электродов в свободной продаже составляет 1.6 мм, ток для них должен быть в районе 40-50А. Для работы с большими толщинами заготовок, ток, напротив, должен быть высоким, для электрода 4мм, — 140-200А.

Стоит напомнить, что ток сварки подбирается в зависимости от диаметра электрода. Для приближённых расчётов используется формула:

Значения коэффициента k – можно узнать из таблицы:

Кратность регулирования сварочного тока вычисляется делением максимального сварочного тока на минимальный.

Iсв. max/Iсв. Min.

Для простейших бытовых ММА аппаратов данное соотношение должно быть не менее 2, для профессиональной техники и производственного оборудования — от 3 до 8.

Обман в данном случае может сводиться к преувеличению диапазона регулировок. Если аппарат выдаёт ток от 80 до 120А – работать с электродами тоньше 2.5 и толще 4 мм – будет сложно.

Устойчивость и стабильность процесса сварки

Любитель, который сталкивается со сваркой впервые, думает, что раз электрод «искрит» – значит аппарат работает. Это неверно. Если аппарат зажигает дугу, это совсем не значит, что процесс сплавления кромок свариваемого металла идёт так, как нужно.

Бывает, что аппарат даже выдаёт заявленные токовые характеристики, а сварка всё равно не идёт. И тут стоит обратить внимание на ещё один принципиальный момент – устойчивость системы: «Источник питания-Дуга». Для того чтобы процесс сварки был стабильным должны выполняться следующие условия:

Читайте так же:
Регулировка яркости светодиодов таймером 555

Графически эти равенства определяются точкой пересечения статической Вольт-амперной характеристики дуги (СВАХ дуги) и статической внешней характеристики источника питания (Внешняя характеристика ИП).

точкой пересечения статической Вольт-амперной характеристики дуги (СВАХ дуги) и статической внешней характеристики источника питания (Внешняя характеристика ИП)

Все эти ВАХ и СВАХ для обывателя – тёмный лес. А значит жулики будут этим беззастенчиво пользоваться. К примеру, есть два аппарата с одинаковыми токовыми характеристиками: EWM PICO 162 и наш, уже знаменитый «Дуб». Допустим оба аппарата выдают заявленный номинальный ток в 150А, при этом сварка PICO – просто песня. Аппарат не варит а шепчет. В то время как у владельца «ДУБа» — проблема… очень много брызг, дуга не стабильна и то обрывается, то прожигает дыры в заготовках. В чём может быть дело? Да как раз, в форме внешней характеристики источника. Так что соберитесь, и постарайтесь вникнуть в детали, о которых пойдёт речь далее:

СВАХ дуги представляет собой зависимость напряжения дуги от её тока, т.е. U дуги= ʄ (I дуги) (Напряжение дуги – есть функция от тока дуги).

Т.к. дуга является нелинейным элементом электрической цепи, то и СВАХ дуги будет иметь криволинейный характер и состоять из 3-х характерных участков: падающего, жёсткого и возрастающего.

При разных способах сварки СВАХ дуги реализуется только на некоторых участках. Для ММА сварки это падающий и жёсткий:

4.jpg

5.jpg

Положение СВАХ дуги зависит от длинны дуги

6.jpg

Удаляя электрод от детали сварщик удлиняет дугу напряжение при этом растёт (L1), приближая электрод к поверхности дуга уменьшается, а вместе с ней падает и напряжение (L3).

Внешняя характеристика источника питания

Внешняя характеристика источника питания представляет собой зависимость напряжения на внешних зажимах от тока, т.е. U источника = ʄ (I дуги). (Напряжение на внешних зажимах источника есть функция от тока дуги)

Внешняя характеристика может быть падающей (1), Жёсткой (2), или возрастающей (3).

7.jpg

Для каждого способа сварки, для того, чтобы добиться устойчивости процесса – необходим источник питания с определённой внешней характеристикой. Для ММА сварки источник питания в общем виде должен иметь падающую или круто падающую внешнюю характеристику:

8.jpg

Сварщик не может удержать дуговой промежуток неизменным. Длинна дуги во время сварки то увеличивается, то уменьшается, соответственно меняется и сила тока. При падающей внешней характеристике изменение длинны дуги сопровождается незначительными изменениями сварочного тока. Это значит, что размер сварочной ванны и геометрические параметры шва остаются постоянными. Чем круче падение графика внешней характеристики источника питания — тем меньше изменения тока. Сварщик может удлинять дугу не опасаясь её обрыва, или укорачивать её без опасения прожечь заготовку.

Давайте остановимся на падающей внешней характеристике подробнее, почему важна именно такая форма графика, и чем чреват обман? Предположим, что мы решили использовать для сварки аппарат с полого падающей внешней характеристикой, которой, кстати, часто грешат производители бюджетного сварочного оборудования. Некоторые производители в погоне за высокими токами, вместо номинального сварочного тока указывают ток короткого замыкания. При разработке дешёвого аппарата инженеры не мудрят, а создают источник с такой вот внешней характеристикой:

Читайте так же:
Регулировка пластиковых окон в солнечногорске

9.jpg

Ток короткого замыкания здесь, допустим, 200А, которые, недобросовестные продавцы обозначают как номинальный сварочный ток. Однако из данного графика видно, напряжение дуги при токе в 200А – равно нулю, а значит сварочный процесс будет невозможен. Для нормального сплавления кромок металла, напряжение 200-амперного источника должно быть в районе 28 В (откуда появилось это значение мы расскажем чуть позже, когда будем говорить об условной рабочей нагрузке), а значит максимальный сварочный ток приведённого на графике инвертора будет значительно ниже заявленного производителем значения.

Чем ещё плоха данная внешняя характеристика для аппаратов ММА?

11.jpg

При изменении длинны дуги – будет серьёзно меняться и выдаваемый ток аппарата. Как видите диапазон изменения тока при полого падающей характеристике – очень велик, а значит о стабильности сварочного процесса говорить не приходится: аппарат с пологой ВАХ будет то прожигать металл, то не проваривать его в зависимости от положения электрода относительно сварочной ванны. Так же можно сказать, что для сварки покрытым электродом не подходят аппараты с жёсткой или возрастающей внешней характеристикой. Добиться стабильного процесса сварки при таких условиях будет невозможно.

1.jpg

В случае с крутопадающей внешней характеристикой Источника питания диапазон изменения тока будет незначителен, а значит процесс сплавления металла – гораздо стабильнее:

12.jpg

Именно поэтому, для ММА сварки так принципиальна крутизна падения графика. Чем круче – тем стабильнее процесс.

У современных источников питания для ММА сварки внешняя характеристика может быть комбинированной и состоять из 4-х участков:

13.jpg

Такая характеристика обеспечивает соответствие инвертора специфическим требованиям к каждой стадии сварочного процесса.

1 участок – Высоковольтной подпитки

Формируется специальной цепью с напряжением холостого хода 80-100В и Током короткого замыкания 10-50А, для обеспечения стабильности сварочного процесса при работе на малых токах.

14.jpg

2 участок — пологопадающий или жёсткий

Формируется основной силовой цепью с напряжением холостого хода 40-60В, с наклоном 0-0.05 В/А.

15.jpg

Эти параметры выбирают на основе компромисса:

  • Требования экономичности (чем ниже напряжение холостого хода, тем дешевле источник питания)
  • Получение удовлетворительных сварочных свойств: чем выше напряжение холостого хода, тем выше надёжность зажигания и эластичность дуги.

3 участок — крутопадающий (рабочий режим)

Обеспечивает поддержание устойчивого дугового разряда при установленном значении сварочного тока. Наклон участка можно изменять при проектировании источника – чем он круче, тем выше стабильность тока при изменении длинны дуги. Именно падающая форма данного участка, как уже было сказано, — гарантирует постоянство глубины проплавления и эластичность дуги.

16.jpg

4 участок – Форсирование дуги

О данном отрезке мы говорили выше, когда разбирались с функцией Arc Force. Некоторые источники имеют регулировку форсажа, что позволяет изменять жёсткость дуги. Уменьшение форсирования снижает разбрызгивание, увеличение – позволяет добиться увеличения глубины проплавления и снижение возможности залипания электрода.

Читайте так же:
Регулировка колес двери шкафа купе

Трансформатор для контактной сварки – техника безопасности

Опасен может быть даже трансформатор для сварки проводов, который не отличается большими значениями токов. При работе необходимо соблюдать максимальную осторожность и не забывать о технике безопасности. Сначала следует убедиться, что помех для сварки нет, то есть отсутствует оргтехника, телевизор, другие кабели, и даже наличие слуховых устройств может стать помехой для безопасной эксплуатации сварочного трансформатора.

Фото трансформатора для контактной сварки

Далее следует обезопасить себя и других людей, которые будут работать с трансформатором, от поражения током. Не редки случаи смертельного исхода от травм, полученных разрядом тока. Соответственно, в работе необходимо использовать резиновые коврики, само изделие и прочие предметы, которые могут находиться под напряжением, брать в руки не стоит. Также нужно следить за тем, чтобы одежда всегда оставалась сухой. Помимо этого, работать во влажном помещении или при влажной погоде запрещено!

контактная сварка

Затем стоит позаботиться о том, чтобы помещение, где происходит сварка, хорошо проветривалось. Это необходимо для того, чтобы защитить органы дыхания. Ведь во время сварки образуется едкий дым и пыль. Это основные правила, которые необходимо учитывать при работе со сварочным транзистором. Помимо этого, специалист по сварочным работам должен хорошо ориентироваться в конструкции своих агрегатов, чтобы в случае неисправности можно было оперативно осуществить ремонт сварочных трансформаторов.

Однопостовые сварочные трансформаторы

Однопостовые сварочные трансформаторы используются при работах с ручной сваркой и сварки под флюс. К таким трансформаторам предъявляются повышенные технологические требования, поскольку они должны позволять осуществлять плавное и устойчивое горение дуги во время работы с электродами, обладающими высоким стабилизирующим действием. Только такие электроды позволяют работать с переменным током так, чтобы выходные характеристики сварочного трансформатора остались без изменений. Использование других типов электродов может привести к нестабильному горению дуги, особенно это наглядно видно при токах ниже 100 Ампер.

Но как быть, если приборов нет, либо вы выбираете инвертор в интернет магазине?

Тогда нужно просто немного внимательней изучить другие характеристики. Правильно их сопоставив, вы сможете определить приблизительную к реальной силу тока сварочного выпрямителя.

1. Мощность, которую потребляет инвертор (ее указывают в киловаттах, — кВт)

Нужно понимать, что чем большую силу тока способен генерировать сварочный инвертор, тем больше ему для этого необходимо потребить электроэнергии. И если вы сравниваете похожие по конструкции сварочные устройства (например инверторные сварочные выпрямители на IGBT транзисторах), с одинаковым КПД (80-90%), тогда можно руководствоваться следующими соотношениями:

  • Сварочные инверторы, которые генерируют на выходе 160 Ампер, имеют максимальное потребление (мощность) — 5-5,5 кВт.
  • Если аппарат способен выдать около 200 Ампер, он максимально будет потреблять 6,5 — 7 кВт
  • При 250 Амперах — максимальная мощность потребления инвертором составит 8,5 — 9 кВт.
Читайте так же:
Устройство синхронизации генераторов схема

Другими словами, если в характеристиках указана сила тока 250 Ампер, и в то же время мощность не превышает 5,5 кВт, тогда, скорее всего, реальная производительность подобного сварочного инвертора составляет не более 160 Ампер.

2. Цена на сварочный инвертор

Конечно, наценка может различаться в зависимости от многих факторов: степени популярности и разрекламированности торговой марки, качества самих комплектующих, уровня наценки розничного магазина и прочих моментов, но все-же, исходя из цены на сварочный инвертор, можно сделать некоторые предположения о его производительности.

Как правило если цена инвертора составляет менее 2000 грн, тогда вряд ли стоит ожидать, что аппарат выдаст более 160 Ампер. Транзисторные сварочные аппараты с силой тока от 200 Ампер, находятся в ценовом диапазоне от 2500 до 3000 грн. А цена на инверторы, которые способны реально выдать 250 Ампер уверенно перескакивает 3000 грн.

Требования мер безопасности.

До подключения к источнику питания трансформатор сварочный ТДМ должен быть заземлен. Степень защиты трансформаторов IP22 по ГОСТ14524-80. Требования по степени защиты не распространяются на зажимы сварочной цепи.

При дуговой электросварке следует применять меры предосторожности против:

  • поражения лучами электрической дуги глаз и открытой поверхности кожи;
  • ожогов от разбрызгивания капель расплавленного металла и шлака;
  • отравления газами, выделяющимися при сварке;
  • взрыва при сварке сосудов, находящихся под давлением или емкостей воспламеняющихся и взрывоопасных веществ;
  • пожара от брызг расплавленного металла.

При работе трансформатора допускается наличие не более одного условия повышенной электробезопасности:

  • сырости (относительная влажность более 75%);
  • токопроводящих полов (земляных, металлических, кирпичных, железобетонных);
  • высокой температуры (длительно более + ЗОС).

Помните, что напряжение холостого хода трансформатора является опасным, поэтому должны быть приняты меры предосторожности, исключающие возможность соприкосновения тела человека с электродом и металлическими частями сварочных зажимов и кабелей.

При смене электродов и перерыве в работе отключайте трансформатор от сети.

Запрещается использовать в качестве обратного провода сварочной цепи трубы санитарно-технических устройсв.

Для защиты глаз и лица от излучения электрической дуги и брызг расплавленного металла обязательно пользуйтесь маской сварщика.

При работе пользуйтесь специальной одеждой. Защищайте сварочный швы от шлака только после полного остывания и обязательно в очках. Рабочее место сварщика должно хорошо проветриваться или искусственно вентилироваться.

При проведении сварочных работ необходимо соблюдать меры противопожарной безопасности: временные места проведения сварочных работ должны быть очищены от горючих материвалов и легковоспламеняющихся жидкостей в радиусе не менее 3 метров; место проведения сварочных работ необходимо обеспечить средствами пожаротушения (огнетушитель или ящик с песком, лопаты и ведро с водой), приступать к проведению сварочных работ можно только после выполнения всех требований пожарной безопасности, используются только сухие электроды. При необходимости электроды должны быть просушены при температуре 70. 80 °С.

Запрещается эксплуатация сварочного трансформатора ТДМ внутри металлических емкостей, в колодцах, туннелях.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector