Источник питания для полуавтоматической сварки

Обновлено: 20.09.2024

Полуавтоматический сварочный аппарат позволяет существенно повысить скорость сварки. Принцип работы сварочного полуавтомата предполагает наличие защитной среды, обеспечивающей формирование качественного и ровного шва.

Важность понимания процесса

Одного понимания принципа действия сварочного полуавтомата обычно недостаточно для полного овладения всеми приёмами работы с ним. Для грамотной эксплуатации оборудования, помимо всего прочего, следует знать устройство сварочного полуавтомата.

Имея необходимую информацию и опыт работы, отдельные сварщики отказываются от покупки готового фирменного изделия и отдают предпочтение самодельным устройствам, используемым обычно в бытовых целях.

Самым простым решением поставленной задачи считается подход, при котором за основу берётся уже готовый, но устаревший (бывший в употреблении) сварочный агрегат.

Для сборки работоспособного полуавтомата на базе инверторного устройства дополнительно потребуется знание основ электроники, что заметно облегчит понимание того, как работает схема сварочного полуавтомата.

Задача состоит в том, чтобы организовать подачу в зону сварки защитного газа и присадочной проволоки.

Составные детали и принцип действия

В рамках автоматизации процесса обработки металлов в домашних условиях самодельный инверторный сварочный полуавтомат значительно облегчает работу и существенно повышает прочность шва.

Дополнительно упростить решение этой задачи можно, если за основу будущего самодельного полуавтомата взять схему типового инверторного агрегата.

Для самостоятельного изготовления сварочного полуавтомата потребуется несколько видоизменить преобразователь нагрузочного тока, дополнив его рядом современных электронных элементов.

С принципиальной схемой инверторного устройства, обеспечивающего формирование рабочего тока для полуавтомата можно ознакомиться на картинке.

Электронный способ преобразования питающего напряжения заметно упрощает регулировку рабочих параметров сварочного тока. Электронный преобразователь влияет на дискретные компоненты схемы, в результате аппарат работает более стабильно.

Сами сварочные работы полуавтоматом организуются по принципу сплавления заготовок в парах аргона или углекислоты с одновременной подачей присадочной проволоки в рабочую зону. С учётом особенностей организации сварного процесса в состав оборудования входят следующие обязательные узлы:

ёмкость (барабан или кассета) с механизмом, обеспечивающим непрерывную подачу присадочной проволоки;
держатель со встроенным каналом для её перемещения;
источник питания, модуль управления и объединяющие их электрические цепи.

Каждый из этих узлов выполняет свою функцию, позволяющую сварочному полуавтомату полноценно работать. Благодаря чёткому функциональному разграничению отдельных блоков, собрать полуавтомат своими руками не составляет особого труда.

Подающий механизм

Известно несколько вариантов доставки проволоки в зону сварки. Каждый из них работает довольно просто. Первый, так называемый «толкающий» метод, заключается в том, что механизм подачи проволоки проталкивает ее к горелке через отверстие в основании полуавтомата.

Второй способ, называемый тянущим, обеспечивает подачу присадочного изделия по каналу, оборудованному в ручке (держателе) горелки. И, наконец, комбинированный вариант предполагает комплексное использование обоих методов.

При этом специальный блок подачи обеспечивает согласованное перемещение присадочного материала. Комбинированный метод чаще всего применяется при подающих каналах значительной длины.

Диаметр заправляемой в сварочный полуавтомат проволоки обычно колеблется в пределах от 0,6 до 2,0 мм. Сама она располагается на вращающихся бобинах, заметно облегчающих её подачу в зону сварки.

При использовании специальной порошковой проволоки с внутренней полостью для флюса необходимость в дополнительной защите отпадает, поскольку газовая оболочка образуется за счёт сгорания флюсового наполнителя.

Известно несколько разновидностей электродного присадочного материала, используемого при эксплуатации сварочных полуавтоматов (стальная, «омеднённая» и алюминиевая проволоки).

Каждое из наименований применяется в различных условиях сплавления заготовок, при которых обычно протекает сварочный процесс.

Газовая горелка в комплекте с наконечниками

Одной из важнейших составляющих конструкции полуавтоматов является держатель с каналом, обеспечивающим непосредственное поступление газа и присадочной проволоки к месту формирования сварочной ванны.

Рукоятка этой детали должна изготавливаться из качественного изоляционного материала и оборудоваться специальной пусковой кнопкой с защитным козырьком.

Основными составляющими горелки являются особым образом устроенное сопло для подачи газа и наконечник для подключения токовых проводов.

Во избежание эффекта налипания расплавленных капель поверхность сопла либо полируется, либо покрывается защитным материалом.

При рабочих токах, превышающих значение 325 Ампер горелка (точнее, сопло) нуждается в дополнительном охлаждении, исключающем её перегрев. Поскольку гарантийный срок службы сопла обычно не превышает 6-ти месяцев – рекомендуется менять его по истечении этого времени (раз в полгода).

Для изготовления наконечников применяются хорошо проводящие электрический ток материалы (бронза и сплавы меди с графитом или вольфрамом). Их предельные эксплуатационные сроки, в конечном счёте, определяются качеством составляющих компонентов.

Непосредственное подсоединение держателя к сварочному полуавтомату осуществляется неразъемными соединителями или с помощью разъёмов типа «Euro Mig-Mag». Именно такими разъемами подсоединяются горелки к известным моделям фирменных полуавтоматов «ПШ-112», «А-1197» и ряда других агрегатов.

Источник питания

Функцию источника рабочего тока в варочном полуавтомате может выполнять классический трансформатор, выпрямительный преобразователь или электронно-импульсный инвертор. Электросхему будущего агрегата следует продумать до мелочей и выбрать её в соответствии с поставленными практическими задачами.

От типа и конструкции самого преобразователя во многом будут зависеть как технические, так и эксплуатационные параметры будущего устройства (его габариты, вес и выходная мощность).

Большинство пользователей предпочитает вариант переделанного под автомат бывшего в употреблении инверторного агрегата, имеющего малые габариты и вес, работа которого обеспечивает высокое качество сварки.

В состав такого сварочного полуавтомата должны входить импульсный преобразователь тока, дополненный всеми рассмотренными ранее механизмами плюс блок управления нагрузочными параметрами. Также не следует забывать о комплекте соединительных проводов и держателе рабочих электродов.

Порядок подключения к сети и запуск в работу

Для качественной сварки металлических заготовок самодельным полуавтоматом необходимо соблюдать заданный технологией порядок рабочих операций. При этом важно грамотно выбирать подходящую для данного вида сварных работ полярность тока. Так, при использовании флюсовой проволоки необходимо прямое включение, а при обработке изделий в аргоновой среде – обратное.

Прямая полярность означает подсоединение «плюса» питающего напряжения непосредственно к земляному зажиму, в то время как «минус» от инвертора подключается к держателю с горелкой. Обратное подключение осуществляется в строго противоположном порядке (менять полярность допускается перекидыванием контактов на самом инверторе).

После фиксации на рабочем месте проволочной катушки можно переходить к подсоединению элементов подачи защитного газа. С этой целью сначала на газовом баллоне закрепляется редуктор, после чего его штуцер соединяется со сварочным аппаратом посредством специального отводящего шланга.

Перед началом сварных работ обязательно нужно произвести следующие регулировки:

настройка механизмов натяжения проволоки и её прижатия;
регулировка потока защитного газа, осуществляемая посредством специального редуктора;
установка величины сварочного тока, проводимая в процессе сварки.

Работать на сварочном инверторе в режиме полуавтомата допускается только при наличии защитного щитка с застеклённым окошком. Такая предусмотрительность позволяет контролировать весь рабочий процесс и защитить глаза и лицо от опасного излучения. Для работы также потребуются перчатки и костюм из плотной хлопчатобумажной ткани, обеспечивающей защиту кожи тела и рук.

Полуавтоматическая сварка (MIG/MAG)

Полуавтоматическая сварка отличается от ручной дуговой сварки тем, что механизируется подача электродной проволоки в сварочную зону, а остальные операции процесса сварки выполняются сварщиком вручную. Для этого современная промышленность выпускает целую серию сварочных полуавтоматов, при помощи которых выполняют дуговую сварку в среде защитных газов. Их разрабатывают с использованием унифицированных узлов, что позволяет с наименьшими затратами выполнить наладку на сварку требуемых изделий. К таким унифицированным узлам относятся прижимные и направляющие устройства, подающие механизмы, узлы, осуществляющие подъем и перемещение, а также механизмы автоматической подачи присадочной проволоки. Полуавтоматы могут быть нескольких видов:

для сварки сплошной стальной проволокой;
для сварки сплошной алюминиевой проволокой;
для сварки сплошной стальной и алюминиевой проволоками;
для сварки сплошной стальной или алюминиевой порошковой проволоками.

Кроме того, полуавтоматы могут различаться по способу охлаждения горелки, регулировкой скорости подачи проволоки и методикой ее подачи и по конструктивным особенностям. При помощи этого универсального оборудования обеспечивается сварка практически всех труднодоступных мест с высоким качеством защиты сварочной ванны и дуги. Поэтому до 70% сварочных работ выполняется полуавтоматами. Различают полуавтоматы по маркировке. Первые две буквы в маркировке обозначают тип оборудования и способ сварки: «ПШ» - полуавтомат шланговый, «УД» - установка для дуговой сварки. При помощи третьей буквы в маркировке указывают на способ защиты сварочной дуги: «Г» - газовая, «Ф» - флюсовая. Первая цифра, проставленная после буквенного индекса, указывает величину сварочного тока (в сотнях ампер), а последующие цифры обозначают конкретную модификацию изделия. И наконец, буквенный символ, проставленный после цифрового, обозначает климатическое исполнение полуавтомата: «У» - для эксплуатации в районах с умеренным климатом; «ХЛ» - в районах с холодным климатом; «Т» - тропическое исполнение.

Принципиальная схема полуавтоматической установки представлена на рис. Как правило, в комплект установки входят: выпрямитель - источник питания сварочной дуги; подающее устройство, предназначенное для подачи электродной проволоки в зону сварки; газовый клапан, предназначенный для снижения давления защитного газа, находящегося в специальном баллоне.

Подающее устройство сварочной проволоки может быть толкающего, тянущего и универсального типа. Как правило, оно состоит из следующих основных узлов: электродвигателя, планетарной головки, блока управления, катушки с проволокой, электропневматического газового клапана.

Заслуживают внимания новые безредукторные конструкции подающих механизмов серии «Интермигмаг» с пульсирующей подачей проволоки, являющиеся модификацией известного механизма «Изаплан». Состоит такой механизм из планетарной головки, корпус которой закреплен на полом валу электродвигателя постоянного тока. Укрепленные на ползунах подающие ролики прижимаются к сварочной проволоке и обкатываются вокруг нее при вращении якоря двигателя. Так как оси роликов расположены под углом 30-40° к оси проволоки, это усилие разлагается на две составляющие - закручивающее и осевое. Осевое усилие обеспечивает подачу проволоки, закручивающее - ее движение по шлангу. Скорость подачи проволоки регулируется изменением частоты вращения ротора двигателя постоянного тока.

При помощи подающего устройства обеспечивается последовательность включения исполнительных органов сварочного полуавтомата, необходимая скорость подачи сварочной проволоки, выбор рабочего режима сварки и т.д. Стабилизация выходных параметров источника питания совместно со стабилизацией скорости подачи электродной проволоки позволяет получить сварные соединения высокого качества.

Горелка является одним из важных узлов сварочного полуавтомата. Она предназначена для направления в зону сварочной дуги электродной проволоки, защитного газа или флюса. С помощью горелки возбуждается сварочная дуга, осуществляется формирование и направление струи защитного газа. Конструкции сварочных горелок унифицированы в соответствии с технологическими требованиями. Рукоятка горелки должна быть прочной и удобной в работе, поэтому ее изготавливают в форме, позволяющей обхват рукой сварщика. Для управления сварочным процессом и защиты руки сварщика от ожогов на рукоятке устанавливается предохранительный щиток и пусковая кнопка. Самыми распространенными являются рукоятки круглой или овальной формы.

Токоведущая направляющая трубка соединяет токопровод с токосъемным наконечником. Конструкция трубки определяется сечением токоведущей части и необходимостью подвода защитного газа. По своему конструктивному исполнению направляющие трубки должны соответствовать требованиям гибкости и достаточной проводимости. Поэтому токопроводы изготавливают из мягкого провода, заключенного в изоляционную оболочку, внутренний диаметр которой выбран таким образом, чтобы по нему можно было пропускать защитный газ или охлаждающую воду. Направляющие каналы токопровода служат для подачи электродной проволоки к сварочной горелке. Они представляют собой металлическую спираль, на которую надета стальная стягивающая оплетка и изоляционная трубка. Спираль может быть одно- или двухзаходной.

Наиболее ответственной частью горелки является ее сопло, представляющее собой токопроводящий наконечник. Эта деталь горелки работает в условиях высокой температуры и механического воздействия подающейся сварочной проволоки. Поэтому наконечник быстро изнашивается и требует замены. Для снижения изнашиваемости наконечника его хромируют, полируют или изготавливают из твердых составов на медно-вольфрамовой основе. При больших сварочных токах, достигающих более 315 А, применяют принудительное охлаждение наконечника.

Горелки для ручной дуговой сварки неплавящимся электродом состоят из корпуса, сменной цанги, сменного наконечника, колпачка, вентиля, предназначенного для пуска, регулирования и подачи защитного газа, рукоятки, резинового рукава и газоподводящего кабеля. Горелка снабжена сменными цангами, позволяющими закреплять вольфрамовые электроды различных диаметров. Как правило, такие горелки имеют водяное охлаждение.

Кроме перечисленного оборудования в комплект сварочного поста входит осушитель, редуктор с манометрами или расходомерами для точной дозировки газа и отсекатель газа.

Универсальные полуавтоматы позволяют выполнить быструю переналадку без существенных трудовых и материальных затрат. К универсальным полуавтоматам относят прежде всего модель, применяемую для сварки в среде углекислого газа сплошной или порошковой проволокой. У всех полуавтоматов подача электродной проволоки осуществляется по пустотелому шлангу, поэтому они именуются шланговыми полуавтоматами.

Схематично полуавтомат для сварки в среде защитного газа состоит из следующих основных составные частей - сменная газовая горелка, подающий механизм, шланг подачи электродной проволоки, кассеты для хранения проволоки, газового шланга, блока управления, источника питания, провода цепи управления, газовой аппаратуры, кабеля.

Мы часто упоминаем о сварочной горелке. Вкратце объясним ее устройство. Для этого обратимся к рисунку. Горелка предназначена для подачи в зону горения электродной проволоки и защитного газа.

Рукоятка сварочной горелки должна быть прочной и удобной для работы. С этой целью ее изготавливают из литьевого изоляционного материала. На рукоятке размещены предохранительный щиток и пусковая кнопка. Наиболее ответственными элементами сварочной горелки являются сопло и наконечник, подводящий ток.

1 . Сварочная проволока
2. Газовое сопло
3. Токоподводящий мундштук
4. Корпус горелки
5. Рукоять горелки
6. Механизм подачи проволоки
7. Атмосфера защитного газа
8. Сварочная дуга
9. Сварочная ванна

Схема полуавтомата для сварки в защитных газах.

Сопло горелки - на нем из-за высокой температуры постоянно возникает налипание расплавленного металла. Чтобы устранить это, металлическое сопло хромируют или полируют. Есть и другой выход - сопло изготавливают из керамического материала. В случае, если сварочный ток достигает значения 315 А и выше, применяется дополнительное охлаждение сопла горелки. Периодичность смены горелки - через каждые полгода.

Наконечники для подачи тока изготавливаются из меди с гарантированным сроком работы - от 5 до 10 часов непрерывной работы. Если наконечник изготовлен из бронзы,-то срок его службы еще меньше. Изготавливаемые в последнее время медно-гра-фитовые наконечники имеют тоже малый срок службы, но лучше обеспечивают контакт и гарантируют хорошее скольжение, что важно при сварке алюминиевой проволокой. Только наконечник на медно-вольфрамовой основе обеспечивает более длительную работу без замены.

Источник питания полуавтоматической сварки

Сварочные выпрямитель ВДУ – 506 – это универсальный тиристорный выпрямители с жесткими и падающими внешними характеристиками. Он предназначен для сварки в среде защитных газов и под флюсом, может применяться для ручной дуговой сварки штучными электродами. Выпрямитель обеспечивает плавное регулирование рабочего напряжения и тока в одном диапазоне, может быть использован для совместной работы с роботами и автоматическими манипуляторами.

При работе с манипуляторами предъявляются повышенные требования к таким технологическим показателям источника, как надежность начального зажигания дуги, устойчивость процесса сварки во всех пространственных положениях.

Таблица 18 – Технические характеристики выпрямителя ВДУ – 506

Параметры	Значения
Номинальный сварочный ток, А
Режим работы, ПВ,%
Напряжение холостого хода, В, не более
Номинальное рабочее напряжение, В, при работе на характеристиках: жестких/падающих	50/46
Пределы регулирования сварочного тока, А, при работе на характеристиках: жестких/ падающих	60 –500/50 –500
Пределы регулирования рабочего напряжения, В, при работе на характеристиках: жестких / падающих	18 –50/22 – 46
Первичная мощность, кВ×А, не более
КПД, %, не менее
Габаритные размеры, мм	790×670×880
Масса, кг, не более

Для питания сварочных автоматов используем источники питания ВДУ-1202.

Рисунок 11 – Сварочный выпрямитель ВДУ-1202

ВДУ-1202 - выпрямитель сварочный универсальный тиристорный стационарный с принудительной вентиляцией с падающими и двумя видами жестких внешних характеристик общего назначения. Предназначен для комплектации автоматов для сварки под слоем флюса и в среде углекислого газа. При работе на жестких внешних характеристиках выпрямитель предназначен для сварки в среде защитных газов и под флюсом на автоматах с независимой скоростью подачи проволоки. При работе на падающих внешних характеристиках выпрямитель предназначен для сварки под флюсом на автоматах с зависимой скоростью подачи проволоки. Выпрямитель может также быть использован для воздушно-дуговой резки (строжки) угольным электродом.

Технические характеристики сварочного выпрямителя ВДУ-1202 приведены в таблице 22.

Таблица 22 – Технические характеристики сварочного выпрямителя ВДУ-1202 [19]

Наименование параметра	Значение
Первичная мощность, кВА
Первичный ток, при номинальной нагрузке, не более, А
Номинальный сварочный ток, А
Пределы регулирования сварочного тока, А	250-1250
Номинальная продолжительность работы, ПВ, %
Продолжение таблицы 22
Номинальное рабочее напряжение, В
Пределы регулирования рабочего напряжения, В	24+56
Напряжение холостого хода, не более, В
КПД, %, не менее
Охлаждение	воздушное
принудительное
Габаритные размеры, мм, не более	1080x685x885
Масса, кг, не более

Выпрямитель ВДУ -511

Для питания полуавтомата выбираем сварочный выпрямитель типа ВДУ-511 с универсальными внешними характеристиками, предназначенный:

- для полуавтоматической сварки плавящимся электродом углеродистых, легированных и коррозионностойких сталей в среде защитных газов;

- для сварки углеродистых, легированных и коррозионностойких сталей на постоянном токе металлическими электродами с покрытием;

- для сварки неплавящимся электродом на постоянном токе в среде аргона всех металлов, за исключением алюминия и его сплавов.

Основные технические характеристики выпрямителя приведены в таблице 23.

Таблица 23 – Технические характеристики сварочного выпрямителя ВДУ-511 [19]

Четыре вида источников питания электрической дуги при сварке

Источники питания для сварки представляют собой различные преобразователи тока промышленной частоты либо генераторы, самостоятельно вырабатывающие электроэнергию необходимых параметров.

По причине того, что для электродуговой сварки требуются особые параметры питающего тока и напряжения (приводя усредненный пример — напряжение низкое, а ток очень большой), стандартное напряжение бытовой или промышленной сети требуется, как минимум, понизить.

Как максимум — привести рабочие характеристики питания в соответствие с заданной потребностью. Поэтому к источникам питания сварочной дуги выдвигаются особые требования.

Основные требования

Источник питания для сварочных работ любого вида и класса должен удовлетворять следующим ключевым характеристикам:

обеспечивать легкость зажигание дуги;
поддерживать стабильное горение;
контролировать верхний порог тока короткого замыкания;
обладать хорошей динамикой;
соответствовать требованиям по электробезопасности.

Под динамикой в данном случае понимается скорость восстановления напряжения от момента контакта электрода с массой (возникновения короткого замыкания) до вспыхивания дуги, то есть образования электрического пробоя воздуха.

Дуга вспыхивает при напряжении около 20 В. Время от момента короткого замыкания до вспышки дуги у хорошего источника питания должно составлять не более 0,05 секунды. Чем оно меньше, тем динамика выше.

Эти требования предъявляются ко всем без исключения устройствам. Им должен соответствовать даже самодельный сварочный аппарат, собранный для ручной дуговой сварки из блока питания компьютера.

Кстати, из последнего собрать устройство для домашнего применения не так уж сложно. Импульсный блок питания как раз и предназначен для понижения сетевого напряжения. Но варить можно будет только тонкий металл.

Принципы классификация

Источники питания сварочной дуги классифицируются по многим градациям. В их числе:

по предназначению — для ручной сварки, сварки под флюсом или в среде защитного газа (например, аргонодуговой);
по числу сварочных постов, которые можно подключить единовременно;
по способности передвигаться — мобильные и стационарные;
по способу производства энергии — преобразователи или производители;
по роду выходного тока;
по ВАХ (вольт-амперная характеритика).

Основными параметрами сварочного аппарата для сварщика являются назначение данного конкретного агрегата и сварочный ток, который он выдает. Во многих случаях ключевым требованиям является подбор нужной вольт-амперной характеристики (ВАХ).

Так, например, для сварки в среде защитных газов требуются устройства с жесткой характеристикой, варящие постоянным током. Для ручной и полуавтоматической сварки под флюсом применяются аппараты переменного и постоянного тока с падающей характеристикой.

Некоторые современные источники питания сварочной дуги универсальны: имеют много режимов работы, в том числе позволяют менять род сварочного тока и изменять его ВАХ.

Четыре вида преобразователей

Основное различие между источниками питания сварочной дуги, определяющее их технические характеристики, массу, габариты и сферу применения — это различия по принципу преобразования электротока.

Существуют следующие виды источников:

трансформаторы;
выпрямители;
преобразователи;
инверторы.

Особняком стоят генераторы, так называемые агрегаты. Эти машины — не вторичные, а первичные источники энергии, они не преобразуют тем или иным способом питание от городской или промышленной сети, а вырабатывают его сами.

Как правило, агрегаты строятся на базе двигателя внутреннего сгорания — бензинового или дизельного. Первые — дешевле, вторые имеют большую мощность и моторесурс.

Трансформатор

Это самый простой тип сварочного аппарата. Основой ему служит дроссель — реактивная катушка индуктивности.

Простой понижающий трансформатор понижает вольтаж сети до величины холостого хода — 60…80 В. В дальнейшем при работе поддерживается напряжение сварки в 20 В.

Трансформатор варит только переменным током. Его достоинство состоит в простоте конструкции (можно изготовить своими руками, рассчитав число витков обеих намоток).

Он имеет высокий КПД, сравнительно небольшой расход энергии, отличается надежностью в сочетании с ремонтопригодностью. Трансформаторный источник питания дуги бесшумно работает, относительно немного стоит.

Но использование для сварки переменного тока имеет и определенные недостатки. У такого источника питания сварочной дуги большие габариты и очень большая масса.

Дуга горит нестабильно, и сильно зависит от скачков питающего напряжения. Возникает необходимости в использовании специальных покрытых электродов. Перечень металлов и сплавов, которые можно варить переменным током (в основном это низкоуглеродистые стали), ограничен.

Выпрямитель

Как следует из названия, это устройство, выпрямляющее переменный ток, то есть преобразующее его в постоянный. Для этого используются полупроводниковые элементы на основе селена либо кремния.

Выпрямители могут быть однофазные и трехфазные, стационарные или мобильные, иметь любую вольт-амперную характеристику — либо жестко заданную производителем, либо изменяемую пользователем согласно его нуждам.

У выпрямителей есть много достоинств. Это бесшумная работа, высокий КПД (выше, чем у трансформаторов), широкий диапазон использования (можно варить любые металлы и сплавы). У такого источника питания малые потери на холостом ходу, сравнительно небольшие габариты и вес и малое потребление энергии.

Недостатков у них немного, но, к сожалению, они довольно существенные. Выпрямители, как источники питания сварочной дуги, очень сильно нагреваются во время рабочего процесса, поэтому нуждаются в хорошей системе охлаждения, за которой надо тщательно следить.

Кроме того, они очень чувствительны к скачкам напряжения, не любят пыли, которая может вывести из строя систему охлаждения, и достаточно дороги.

Преобразователи

Преобразователь — устройство, механическим способом превращающее переменный ток в постоянный. По сути своей это электродвигатель, который вращает вал генератора постоянного тока. Когда-то это были первые устройства, способные производить сварку постоянным током.

По похожему принципу работают и генераторы, питающиеся от бензинового или дизельного мотора.

Несмотря на кажущуюся нелогичность конструкции, преобразователи также имеют свои плюсы и минусы. Основное их достоинство в том, что эти аппараты нечувствительны к перепадам напряжения — ток на выходе всегда имеет стабильную характеристику.

Кроме того, они могут выдавать очень большой ток — 300, 500, некоторые модели 1000 А. В некоторых видах работ, например, при сварке толстых металлических плит, это принципиально.

Их недостатки заключаются в большой массе (до 500 кг), а также в необходимости регулярного ТО из-за наличия вращающихся с высокой скоростью деталей. КПД преобразователей невысок из-за трат энергии на раскрутку вала двигателя.

Инверторы

Инверторы — особый класс источников питания сварочной дуги. Это сварочные аппараты, которые оптимально подходят для бытовых нужд.

Благодаря малым размерам и удобству в обращении они активно используются там, где нужна мобильность, а также есть ограничения по мощности, которую можно взять от сети.

Большинство инверторных источников питания сварочной дуги можно включать в обычную розетку, не боясь перегруза сети.

Принцип действия этих устройств заключается в инверсии — зеркальном превращении одного состояния энергии в другое. Инверторный аппарат осуществляет сварку переменным током высокой частоты, который он получает из постоянного тока, а его, в свою очередь — из промышленного переменного.

Инверсия позволяет увеличить частоту тока в 1000 раз — до 50 кГц. За счет этого удалось добиться существенного снижения размеров и веса аппарата.

Благодаря некоторым инверторным источникам питания сварочной дуги можно производить сварку и постоянным, и переменным током, в зависимости от режима.

К их достоинствам, кроме габаритов, относится малое энергопотребление, высокий уровень безопасности, плавная регулировка выходного тока и малое разбрызгивание расплава при сварке.

Список недостатков невелик. Аппарат нуждается в тщательном уходе и защите от пыли, не любит морозов, и не очень дешев в ремонте. Инвертор можно назвать оптимальным аппаратом для ручной сварки.

Какие бывают механизмы подачи проволоки для сварки

Неотъемлемой частью любого полуавтоматического аппарата можно считать механизм подачи сварочной проволоки. От его правильной работы во многом зависит производительность оборудования и прочность сварного шва. Он не должен заедать, или прокручивать проволоку слишком быстро.

Виды устройств

В зависимости от способа подачи сварочной проволоки, механизм может быть:

толкающим;
тянущим;
комбинированным.

Толкающие механизмы вместе с катушкой располагаются в корпусе сварочного аппарата или в виде отдельного блока. Это самый распространенный вариант исполнения.

По направляющему каналу он проталкивает присадочную проволоку через горелку непосредственно в зону сварки. Благодаря своему расположению, он облегчает работу сварщика.

Механизмы тянущего действия располагаются в корпусе горелки. Это позволяет работать с более длинными направляющими каналами. Недостатком данного принципа действия является снижение производительности и работоспособности сварщика из-за более тяжелой горелки.

Комбинированные устройства сочетают в себе оба принципа действия, но встречаются крайне редко.

В зависимости от толщины применяемой присадки подающие механизмы бывают двух- или четырехроликовые. Для проволоки толщиной 1-1,2 мм обычно используется двухроликовый механизм с одним ведущим и одним прижимным. Для присадки большего сечения применяют по два ролика каждого вида.

Внешние механизмы подачи бывают полностью автономными, переносными или стационарными. Современные устройства комплектуются информационными панелями. Они позволяют контролировать и регулировать параметры оборудования.

В устройстве имеется блок электронного управления, который при необходимости регулирует скорость подачи сварочной проволоки, изменяющуюся в зависимости от технологии, условия работы и умений сварщика.

В некоторых моделях есть возможность запоминания режимов сварки. Предусмотрен режим холодной протяжки, когда подача проволоки в зону сварки происходит без поджига горелки.

Имеется возможность продувать шланг защитным газом перед началом сварочных работ и когда они закончились, чтобы убрать пыль и влагу.

Принцип действия

Ординарный механизм подачи состоит из электродвигателя постоянного тока, понижающего редуктора, прижимного и ведущего ролика, направляющего и входного каналов. Кроме этого имеется рычаг с пружиной и винт, выполняющий роль регулятора прижимного усилия.

При подаче напряжения на электродвигатель, его вал начинает вращаться с определенной скоростью. На одном валу с электродвигателем находится редуктор, который понижает количество оборотов до необходимого числа.

Выходной вал редуктора вращает толкающий/тянущий ролик, тот в свою очередь тянет за собой сварочную проволоку, прижатую к нему вторым роликом. Для устранения проскальзывания имеется регулировочный винт, который воздействует на прижимную пружину. Она необходима для более мягкого и постоянного воздействия на ролик.

Подающий механизм в сварочном полуавтомате может иметь отдельный блок регулировки, запускаемый с кнопки на рукоятке горелки. Некоторые модели имеют сменные втулки на направляющих каналах.

Это позволяет переналаживать оборудование под различные диаметры проволоки. Кроме этого, механизмы имеют в своей конструкции клапан и фитинг для подключения горелок с водяным охлаждением.

Часть четырехроликовых устройств имеют дополнительную пару роликов перед подающим блоком. Их задача заключается в выравнивании присадки. Обычно их применяют в случае применения порошковой проволоки толщиной от 0,8 мм до 4 мм.