Как называется источник питания состоящий из двигателя внутреннего сгорания и сварочного генератора

Обновлено: 02.07.2024

Сварочный инверторный аппарат давно перестал быть диковинкой. Сейчас простенький инвертор можно найти в гараже или на даче у любого умельца. С помощью инвертора можно выполнить несложный ремонт или сварить небольшие детали. К тому же, инверторы не чувствительны к напряжению в электросети и могут работать даже от 170В. Но что делать, если электричества на даче нет совсем или оно настолько нестабильно, что инвертор не справляется с работой? В таких ситуациях выручает сварочный генератор.

Генератор для сварочного аппарата инверторного типа может работать на бензиновом или дизельном топливе и обеспечивать автономное электроснабжение. В той статье мы расскажем, какой электрогенератор выбрать для домашнего применения и что вообще из себя представляет генератор для сварочного инвертора.

Общая информация

Сварочный генератор — это портативное устройство со встроенным двигателем, которое является автономным источником электроэнергии. Проще говоря, сварочный генератор — это компактная автономная электростанция. Генератор для инверторной сварки пригодится не только при сварочных работах. Он незаменим при частом отключении электричества на загородном участке и при его отсутствии в гаражном кооперативе, например. Также генератор для сварки инвертором необходим при слабом напряжении в бытовой электросети, когда аппарат просто не способен включиться.

Принцип работы сварочного генератора крайне прост. Устройство представляет собой обычный двигатель внутреннего сгорания и генератора тока. Двигатель может быть бензиновым или дизельным. Двигатель сжигает топливо, тем самым приводит в движение генератор, который начинает вырабатывать необходимый ток.

Сварочный бензиновый или дизельный генератор отличается от обычного генератора. Несмотря на схожий принцип действия, только сварочный генератор способен генерировать ток, достаточный для ручной дуговой сварки. По этой причине не стоит использовать обычный бытовой генератор для питания сварочного инвертора.

Также не следует путать генератор, о котором мы рассказываем в этой статье, со сварочным агрегатом, который часто называют генератором. Сварочный агрегат — это генератор с функцией сварки, проще говоря автономный сварочный аппарат или генератор и сварочный аппарат в одном корпусе. Такой генератор с функцией сварки способен работать самостоятельно, без сварочного аппарата и электричества. А сварочный генератор, о котором идет речь в этой статье, просто обеспечивает электричество для выполнения сварочных работ с помощью стороннего сварочного аппарата.

Выбор сварочного генератора

Подбирая генератора для сварочного инвертора необходимо разобраться во всех его разновидностях. Мы вкратце расскажем обо всех особенностях, которые нужно учесть.

Бензиновый или дизельный

Вопрос «Какой генератор лучше: бензиновый или дизельный?» часто можно встретить на форумах сварщиков. И каждый, кто предпочел купить тот или иной генератор, готов доказать, что его выбор самый оптимальный. Но этот подход в корне не верный. Выбирая тип сварочного генератора нужно понимать, для каких целей вы будете его использовать и только затем делать выводы.

На данный момент бензиновые генераторы являются самыми распространенными. Они недорого стоят, просты в обслуживании и применении, весят меньше, чем дизельные, и могут стабильно работать при низкой температуре. Из недостатков отмечается высокий расход топлива и меньшая долговечность (в среднем до 3000 часов работы).

Что касается дизельных генераторов, то они более производительны, надежны и могут выдерживать значительные нагрузки. Дизельный генератор — это всегда стабильная работа в любом режиме сварки. Также дизельные модели очень экономичны и потребляют немного топлива.

Казалось бы, преимущества очевидны. Но проблема заключается в том, что большинство дизельных генераторов слишком мощные для домашнего применения. В магазинах предлагают генераторы от 5 кВт и выше, поэтому для бытовых целей они не подходят. К тому же, дизельные модели стоят существенно дороже и тяжелее бензиновых, и с трудом работают при низких температурах.

Какой выбрать?

Вы сами решаете, какой генератор нужен для выполнения ваших задач. И бензиновый, и дизельный генератор способны обеспечить автономное электроснабжение даже в полевых условиях. Вот только сфера применения этих устройств кардинально разная.

Сварка от генератора с бензиновым двигателем не должна превышать 6 часов, поскольку генератор просто не выдержит больших нагрузок. Для более сложных задач есть дизельные генераторы, способные работать практически круглые сутки (если на улице не минусовая температура).

Но признайтесь, вы действительно варите у себя на даче без перерыва 6 часов? Вряд ли. Если вам нужен генератор для домашнего применения, то бензиновая модель будет самой оптимальной. Она весит существенно меньше дизельного генератора, при этом более стабильна в работе и стоит дешевле. Оставьте дизельные модели профессионалам, которые знают, для чего они необходимы.

Постоянный ток или переменный

Сварочный генератор может генерировать как постоянный, так и переменный ток. Большинство бюджетных бытовых моделей генерируют только один тип тока, тогда как модели подороже могут быть универсальными.

Если вы выбираете недорогой генератор для дома, но при этом для вас важно качество работ, то мы рекомендуем сварочный генератор постоянного тока. Он обеспечивает лучшее качество швов и позволяет работать при небольших объемах. Для сварки можно использовать любые типы электродов. Швы получаются не только качественными, но и ровными и эстетичными. Но чтобы использовать такой генератор необходимо докупить выпрямитель.

Что касается генераторов переменного тока, они стоят несколько дешевле, чем генераторы постоянного тока, но при этом швы получаются менее качественными и долговечными. Это связано с тем, что само устройство генератора переменного тока куда проще, чем у генератора постоянного тока. Останавливайте свой выбор на генераторе переменного тока, если у вас небольшой бюджет и нет нужды варить качественные швы.

Класс генератора

Сварочные генераторы условно делятся на 3 класса: бытовые, полупрофессиональные и профессиональные.

Бытовые способны генерировать до 200 Ампер, чего достаточно для большинства недорогих инверторов. Если вы используете для сварки более-менее мощный полуавтомат, то лучше приобрести полупрофессиональный сварочный генератор, способный генерировать до 300 Ампер. Профессиональные модели, выдающие более 300 Ампер, как правило, не используются в домашних условиях, поскольку их мощность избыточна для большинства бытовых задач.

Количество сварочных постов

Сварочный генератор может питать не только один аппарат, если он оснащен сразу несколькими разъемами. Такие модели называются многопостовыми и предназначены для подключения сразу нескольких сварочных аппаратов. При использовании такого генератора у нескольких сварщиков есть возможность работать одновременно от одного генератора, что крайне удобно.

Тем не менее, большинство недорогих моделей все-таки однопостовые, поскольку в быту его будет использовать один человек, и нет надобности в коллективном выполнении работ.

Габариты и вес

Если вы собираетесь приобрести генератор для домашнего использования, то обратите внимание, чтобы он был переносной. Т.е., обладать приемлемым весом и габаритами. Зачастую бензиновые генераторы весят меньше, чем дизельные, и в целом отличаются компактностью. Но учтите, что в большинстве случаев чем генератор больше, тем он мощнее.

Вместо заключения

При выборе генератора обращайте внимание не только на его стоимость, но и на характеристики. Также не путайте генератор со встроенной функцией сварки с генератором, который просто обеспечивает автономное электроснабжение. Для домашней сварки отлично подходят бензиновые генераторы, тогда как дизельные модели оказываются избыточными при сварке в небольших объемах.

А вам когда-нибудь приходилось пользоваться генератором для выполнения сварки? Заметили ли вы различия при питании инвертора от розетки и от генератора? Поделитесь своим опытом ниже в комментариях. Возможно, вы сможете помочь новичкам в этом деле. Желаем удачи в работе!

При электродуговой сварке для местного расплавления основного металла (металл изделия) используется тепловой эффект электрической дуги. Электрическая дуга представляет собой прохождение электрического тока через ионизированный газовый (дуговой) промежуток. Для поддержания дугового разряда между электродом и основным металлом необходим приток электрической энергии. Этот приток энергии обеспечивает источник питания сварочной дуги — источник электрической энергии, используемый в сварочном процессе. Источники питания для ручной сварки покрытыми электродами классифицируют по роду тока и числу подключаемых сварочных постов.

Классификация по роду тока. Современная дуговая сварка широко использует переменный и постоянный электрический ток. При ручной сварке на переменном токе в качестве источника питания используется однофазный понижающий сварочный трансформатор. А при ручной сварке на постоянном токе — сварочные преобразователи, выпрямители и агрегаты.

Сварочным преобразователем называется установка, состоящая из сварочного генератора постоянного тока и трехфазного асинхронного электродвигателя переменного тока. При подключении преобразователя к электрической сети переменного тока электродвигатель преобразует электрическую энергию переменного тока в механическую. Механическая энергия двигателя приводит в движение генератор, преобразующий ее з электрическую энергию постоянного сварочного тока.

Сварочным агрегатом называется установка, состоящая из сварочного генератора постоянного тока и двигателя внутреннего сгорания. Двигатель внутреннего сгорания преобразует химическую энергию топлива в механическую, с помощью которой приводится в движение генератор, преобразующий механическую энергию в электрическую энергию постоянного сварочного тока.

Сварочный выпрямителем называется установка, состоящая из трехфазного понижающего трансформатора и блока полупроводниковых выпрямительных элементов (вентилей или тиристоров). Ри подключении выпрямителя к электрической сети переменного тока понижающий трансформатор обеспечивает необходимую величину напряжения переменного тока, а полупроводниковый блок преобразует переменный ток в постоянный сварочный ток.

Классификация по числу подключаемых сварочных постов. Ручную дуговую сварку покрытыми электродами можно организовать по однопостовой и многопостовой схеме. При однопостовой сварке каждый сварщик имеет индивидуальный источник питания с регулировкой сварочного тока. При многопостовой сварке каждый сварщик имеет индивидуальный регулятор сварочного тока (балластный реостат), а один источник питания являетея общим для нескольких сварщиков.

По числу подключаемых постов ручной, сварки различают однопостовые и многопостовые источники питания. Однопостовой источник питания способен поддерживать нормальное горение одной сварочной дуги, т. е. может обеспечить работу только одного сварщика. Многопостовой источник питания способен поддерживать одновременное нормальное горение нескольких сварочных дуг, т. е. может обеспечить одновременную работу нескольких сварщиков.

Для ручной дуговой сварки покрытыми электродами на переменном токе промышленностью выпускаются только однопостовые сварочные трансформаторы. Для ручной дуговой сварки покрытыми электродами на постоянном токе выпускаются однопостовые и многопостовые источники питания (выпрямители, преобразователи, агрегаты).

Источники питания подразделяются по следующим признакам:
— по роду тока — переменного (сварочные трансформаторы и однофазные электромашинные генераторы повышенной частоты), постоянного (сварочные выпрямители и электромашинные генераторы постоянного тока);
— по способу установки — стационарные, передвижные;
— по количеству обслуживаемых постов — однопостовые, многопостовые.

Кроме того, источники питания различаются по конструктивному исполнению, мощности (малой, средней и большой), схеме подключения к сети (многофазные и однофазные) и назначению (универсальные и специализированные).

Источники питания сварочной дуги переменным током

К этой группе источников питания относятся в основном однофазные и трехфазные сварочные трансформаторы. Электромашинные генераторы повышенной частоты в настоящее время почти не выпускаются.

Коэффициент мощности сварочных трансформаторов должен быть достаточным для устойчивого горения дуги и экономически целесообразным.

По конструкции сварочные трансформаторы подразделяются на две основные группы: с нормальным и повышенным магнитным рассеиванием. По назначению трансформаторы делятся на универсальные, для ручной дуговой сварки, сварки под флюсом и специализированные (для многодуговой и электрошлаковой сварки, малогабаритные и т. п.).

Однопостовые однофазные трансформаторы для ручной дуговой сварки изготовляются в соответствии с ГОСТ 95—69, трансформаторы для автоматической дуговой сварки под флюсом — в соответствии с ГОСТ 7012—69.

Сварочный агрегат

Сварочный агрегат - автономная установка для сварки и резки электродуговой сваркой. Агрегат состоит из основных элементов - двигателя внутреннего сгорания и сварочного генератора для выработки сварочного тока. Кроме основных, большинство агрегатов имеют множество вспомогательных элементов. К ним относят генератор электрического тока для питания электроприборов, блок сушки электродов, систему регулирования сварочного тока и его характеристик, блок снижения напряжения холостого хода, приспособление для воздушно-плазменной резки (ВПР), а также блок прогрева бетона, мёрзлого грунта, льда на реках.

В общем случае, генератор преобразует крутящий момент двигателя внутренненго сгорания в сварочный ток.

Такие агрегаты получили широкое распространение в этой (требуется уточнение) стране из-за необходимости в проведении сварочных работ в полевых условиях, а также из-за неудовлетворительного состояния электросетей (когда включение сварочного аппарата вызывает скачки напряжения и выключение света в целых микрорайонах).

Иногда сварочным агрегатом не совсем правильно называют установки, получающие крутящий момент не от отдельного двигателя внутреннего сгорания, а от коробки отбора мощности автомобиля или вала отбора мощности трактора. Правильней такую технику будет называть сварочной приставкой, так как полной автономности у неё нет.

Ссылки

// polesad Техническая характеристика сварочных агрегатов для ручной дуговой сварки

Технологии машиностроения
Металлургия
Производственные процессы и операции

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Смотреть что такое "Сварочный агрегат" в других словарях:

сварочный агрегат — Агрегат, состоящий из сварочного генератора и приводного двигателя. [ГОСТ 2601 84] Тематики сварка, резка, пайка EN welding set DE Schweißagregat FR groupe électrogène de soudage … Справочник технического переводчика

сварочный агрегат — suvirinimo aparatas statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. welding apparatus; welding set vok. Schweißaggregat, n rus. сварочный агрегат, m; сварочный аппарат, m pranc. appareil, m … Radioelektronikos terminų žodynas

Сварочный агрегат — 152. Сварочный агрегат Агрегат, состоящий из сварочного генератора и приводного двигателя Источник: ГОСТ 2601 84: Сварка металлов. Термины и определения основных понятий оригинал документа … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

сварочный агрегат — suvirinimo agregatas statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. welding set vok. Schweißaggregat, n rus. сварочный агрегат, m pranc. groupe de soudage, m … Automatikos terminų žodynas

сварочный агрегат с вращающимся генератором постоянного тока и несколькими рабочими местами для сварки — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN rotating dc generator multiple operator welding equipment … Справочник технического переводчика

СВАРОЧНЫЙ АГРЕГАТ — [welding set] агрегат, состоящий из сварочного генератора и приводного двигателя … Металлургический словарь

лазерный сварочный агрегат — lazerinis suvirintuvas statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. laser welding machine vok. Laserschweißgerät, n rus. лазерный сварочный агрегат, m pranc. agrégat laser de soudage, m … Radioelektronikos terminų žodynas

вращающийся сварочный агрегат постоянного тока — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN rotating dc welder … Справочник технического переводчика

Агрегат сварочный — – агрегат, состоящий из сварочного генератора и приводного двигателя. [ГОСТ 2601 84] Рубрика термина: Сварочное оборудование Рубрики энциклопедии: Абразивное оборудование, Абразивы, Автодороги … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Источники питания для дуговой сварки

Краткая историческая справка о развитии источников питания для дуговой сварки.

Тип сварочного источника питания	С какого года используется (ориентировочно)

Сварочный преобразователь
(электродвигатель + генератор)

Сварочный тиристорный выпрямитель

Источники питания для дуговой сварки обеспечивают процесс сварки электрической энергией. В тоже время, они оказывают существенное влияние на характер протекания процесса сварки (в первую очередь, на качество и производительность). Поэтому более глубокое понимание свойств источников питания и принципов их работы является обязательным для тех, кто собирается работать в области сварки (хотя, конечно, нижеприведенная краткая классификация источников питания и несколько упрощенное рассмотрение их свойств не предполагают предоставления полной информации по этому вопросу).

Краткая классификация источников питания для дуговой сварки

Как это показано на схеме ниже, источники питания для дуговой сварки могут быть классифицированы по различным признакам.

По первому признаку источники питания классифицируются в соответствии со способом производства энергии: преобразуется ли она из силовой сети питания (что имеет место в трансформаторах, выпрямителях и электронных источниках питания) или вырабатывается самими источниками питания (как это имеет место в случае использования генераторов).

По второму признаку источники питания классифицируются в соответствии со способом преобразования электрической энергии:

- путем использования трансформаторов, которые преобразуют относительно высокое напряжение силовой сети в более низкое напряжение для сварки переменным током;
- путем использования сварочных выпрямителей, состоящих из трансформатора (для понижения напряжения силовой сети) и блока выпрямления для преобразования переменного тока в постоянный;
- путем использования электронных источников питания (например, сварочных инверторов);
- путем использования сварочных преобразователей, состоящих из сварочного генератора, вращение ротора которого обеспечивается электрическим двигателем;
- путем использования сварочных агрегатов, состоящих из сварочного генератора, вращение ротора которого обеспечивается двигателем внутреннего сгорания (строго говоря, в агрегате происходит преобразование не электрической энергии, а механической в электрическую).

Третьим классификационным признаком является способ получения энергии: источники питания могут быть зависимыми (все кроме агрегатов, т.к. получают энергию от стационарной электрической сети) и автономными (агрегаты, т.к. их генератор подсоединен к двигателю внутреннего сгорания).

По четвертому признаку источники питания классифицируются в соответствии со способом регулирования параметров сварки. В трансформаторах, выпрямителях это может быть выполнено с помощью подвижных катушек, подвижных магнитных шунтов, секционированием витков вторичной обмотки и другими способами.

Пятым классификационным признаком является род тока сварки, который обеспечивают источники питания: переменный (AC), постоянный (DC) или оба, как AC, так и DC (комбинированные источники питания).

По шестому классификационному признаку источники питания классифицируются в соответствии с формой внешней (статической) вольт-амперной характеристики (ВВАХ). Внешней вольтамперной характеристикой источника питания является зависимость среднего значения напряжения на клеммах источника от силы тока в сварочной цепи. Она может быть либо падающей (CC - constant current), либо жесткой (CV - constant voltage). И в том и другом случаях эти определения не совсем точны и являются условными, принятыми в сварочной практике. Более подробно о вольт-амперной характеристике см. Вольт-амперная характеристика дуги

Uхх – напряжение холостого хода

Источники питания с падающей ВВАХ характеризуется следующими основными свойствами:

- имеют высокое напряжение холостого хода (≈ 2 … 2,5 раза выше рабочего напряжения дуги);
- напряжение на клеммах источника питания падает существенно при повышении тока сварки;
- имеют ограниченный ток короткого замыкания (не выше, чем 1.1 … 1.3 от номинального тока сварки).

Для источников питания с жесткой ВВАХ характерны следующими основными свойствами:

- напряжение холостого хода лишь незначительно превышает рабочее напряжения дуги;
- напряжение на клеммах источника питания падает незначительно при повышении тока сварки;
- ток короткого замыкания может достигать очень высоких значений (в 2 … 3 раза превышающих номинальный ток сварки).

Форма внешней вольтамперной характеристики источника питания определяется экспериментально путем измерения напряжения на внешних зажимах источника питания (Uн) и тока в цепи (I) при плавном или ступенчатом изменении сопротивления нагрузки (Rн) и при неизменных значениях напряжения холостого хода, активной и индуктивной составляющих внутреннего сопротивления источника питания. По мере снижения сопротивления нагрузки повышается ток в цепи, увеличивается падение напряжения внутри источника питания и, соответственно, снижается напряжение на внешних зажимах источника питания (Uн). Темп снижения напряжения Uн (другими словами, наклон внешней вольтамперной характеристики) определяется значением внутреннего сопротивления источника питания. Чем выше внутреннее сопротивление источника питания, тем более крутой становится внешняя вольтамперная характеристика источника питания.

Статическую ВВАХ не следует путать с динамической характеристикой источника питания, которая характеризует скорость изменения мгновенных значений силы тока в сварочной цепи.

Ниже в таблице представлены данные для выбора рода тока и формы ВВАХ источника питания в зависимости от способа дуговой сварки.

Способ сварки	Постоянный ток		Переменный ток
Способ сварки	Падающая	Жесткая	Падающая
Ручная дуговая сварка покрытым электродом (MMA)	да	нет	да
Дуговая сварка вольфрамовым электродом в инертном газе (ТИГ)	да	нет	да
Механизированная дуговая сварка плавящимся электродом в защитном газе (МИГ/МАГ)	нет	да	нет

Сварочные источники питания также рассчитываются на разный режим работы, который оценивается относительной продолжительностью работы (ПР; иногда обозначается ПН – Период Нагрузки):

ПР = (время работы (сварки) / время всего цикла (сварки и паузы) = 10 мин) * 100%

Длительность всего цикла работы (сварки и паузы) для источников принята равной 10 минутам. Например, если ПР = 20%, то это означает, что после 2-х минут сварки на номинальном токе необходимо, чтобы источник остывал не менее чем 8 минут. В противном случае он может перегреться и выйти из строя.

Конструктивные особенности сварочных трансформаторов

Регулирование тока сварочного трансформатора осуществляется различными способами. В настоящее время наиболее используемыми из них являются:

При введении магнитного шунта в магнитопровод трансформатора, часть магнитного потока создаваемого первичной обмоткой отводится магнитным шунтом и поэтому эта часть магнитного потока минует вторичную обмотку. При этом эффективность передачи энергии от первичной обмотки на вторичную снижается и, в результате, ток сварки уменьшается. При втором способе, когда обмотки разводятся, ухудшается их магнитная связь и снижается эффективность передачи энергии от первичной обмотки на вторичную. В результате чего ток сварки снижается. Оба эти способа обеспечивают плавное регулирование тока сварки. Причем, благодаря постоянству количества витков обмоток, напряжение холостого хода трансформатора остается неизменным. Сварочные трансформаторы этого типа обеспечивают ВВАХ падающего типа, и, таким образом, подходят для ручной дуговой сварки покрытыми электродами.

Конструктивные особенности сварочных выпрямителей

Выпрямителем называется электротехническое устройство, преобразующее переменный ток промышленной частоты в постоянный ток. Ниже представлены наиболее распространенные типы сварочных выпрямителей.

Однофазный сварочный выпрямитель с регулировкой тока сварки с помощью магнитного шунта трансформатора

Выпрямители этого типа обычно небольших размеров, недорогие и предназначаются для дуговой сварки покрытыми электродами.

Трехфазный сварочный выпрямитель с регулировкой тока сварки с помощью подвижных обмоток трансформатора

Обычно промышленные сварочные выпрямители выполняются по трехфазной схеме. Главными достоинствами такой схемы являются:

- равномерное распределение нагрузки по трем фазам силовой сети;
- более высокое качество выпрямления (кривая выпрямленного напряжения имеет меньшие пульсации и по форме близка к прямой).

Ниже представлена упрощенная схема и форма ВВАХ трехфазного сварочного выпрямителя с подвижными обмотками (первичными) для регулирования силы тока. Такой источник питания обеспечивает падающую ВВАХ, подходящую для сварки покрытыми электродами.

Трехфазный сварочный выпрямитель с регулировкой напряжения холостого хода секционированием витков обмоток трансформатора

Секционированием витков первичной обмотки трансформатора можно изменять его коэффициент трансформации и, соответственно, выходные параметры. Это простой, надежный и дешевый способ регулирования, но изменять параметры с его помощью можно только ступенчато. Причем, если не предусмотрено двухдиапазонного регулирования или если число ступеней регулирования мало, настройка напряжения будет довольно грубой. При этом способе регулирования также невозможно использовать дистанционное управление. Однако он часто используется в дешевых источниках питания для сварки МИГ/МАГ.

Тиристорный сварочный выпрямитель

Упрощенная схема универсального тиристорного сварочного выпрямителя приведена ниже.

Тиристор представляют собой управляемый диод. Внешне тиристор выглядит также как и диод, но имеет дополнительный управляющий электрод, по которому он получает сигналы управления, и которые его отпирают (открывают) в заданный момент полупериода напряжения. Этот момент называется углом отпирания тиристора. Запирается тиристор автоматически (самостоятельно) при окончании полупериода напряжения, т.е. когда напряжение на нем снизится до нуля. Регулирование напряжения и тока на выходе источника питания осуществляется изменением угла отпирания тиристора. Чем меньше угол отпирания тиристора, т.е. чем большую часть полупериода напряжения он оказывается открытым, тем выше сила тока на выходе выпрямителя. При использовании больших углов отпирания тиристора значение выходных параметров снижается при одновременном повышении их пульсаций. Для снижения пульсации напряжения и тока на выходе тиристорных источников питания устанавливают большие катушки индуктивности. Индуктивность является эффективным средством по сглаживанию электрических сигналов, но, в то же время, она ухудшает динамические свойства источника питания.

Тиристорные выпрямители являются, как правило, универсальными, т.е. такими которые обеспечивают как падающие, так и пологопадающие внешние вольтамперные характеристики и таким образом, могут быть использованы как для ручной дуговой сварки покрытыми электродами, так и для полуавтоматической и автоматической сварки в защитных газах и под флюсом.

Основные свойства сварочных инверторов

В последнее время (начиная примерно с начала 80-х годов двадцатого века) все большее распространение получают сварочные инверторные источники питания. Основным блоком такого выпрямителя является инвертор – устройство, преобразующее постоянное напряжение в высокочастотное переменное.

Сварочный инвертор работает следующим образом. Сетевой выпрямительный блок преобразует переменное напряжение сети в постоянное. Затем это выпрямленное напряжение преобразуется с помощью инвертора в однофазное переменное высокой частоты (до 50 кГц и выше). Далее напряжение понижается трансформатором, вновь выпрямляется, сглаживается и подается на дугу. Благодаря тому, что на выходе инвертора напряжение имеет высокую частоту, размеры и вес трансформатора может быть резко снижен, так как эффективность трансформации повышается с частотой переменного тока. При этом также снижается длина провода первичной и вторичной обмоток. На рисунке ниже это показано на примере трансформатора мощностью 20 кВт: в одном случае трансформатор рассчитан на работу при частоте 50 Гц, а в другом - 50 кГц

Благодаря малому весу и размерам понижающего трансформатора инверторные источники питания также оказываются небольшими по габаритам и легкими, что, собственно говоря, и являются основным достоинством этих источников. Их рекомендуют использовать в тех случаях, где имеют значение малые масса и габариты – при сварке на монтаже, в быту, на ремонтных работах.

Другим достоинством является их универсальность, так как их внешние вольт-амперные характеристики могут быть любой формы, поскольку формируются искусственно с помощью системы управления с использованием обратных связей по току и напряжению (т.е. в реальном масштабе времени).

Благодаря своим высоким динамическим свойствам (т.е. высокому быстродействию) и возможности управления параметрами сварки в реальном масштабе времени эти источники питания обладают лучшими сварочными свойствами по сравнению с другими типами источников питания, а также часто наделяются дополнительными функциями, которые способствуют улучшению процесса сварки, такими как дистанционное управление, мягкий старт и др.

Табличка с техническими данными для сварочных аппаратов

В соответствии со стандартом ДСТУ IEC 60974-1 "Оборудование для дуговой сварки" Часть 1 "Источники питания для сварки" (“Arc welding equipment” Part 1: “Welding power sources”) вводятся следующие условные обозначения типов сварочных источников питания.

	Однофазный трансформатор
	Однофазный или трехфазный выпрямитель
	Однофазный или трехфазный инверторный выпрямитель

В соответствии с этим стандартом также вводятся следующие условные обозначения основных способов сварки и рода тока сварки.

	Ручная дуговая сварка покрытыми электродами
	Ручная дуговая сварка неплавящимся электродом в инертном газе
	Дуговая сварка в среде инертного и активного газа плавящимся электродом, включая порошковую проволоку (МИГ/МАГ)
	Дуговая сварка самозащитной порошковой проволокой
	Дуговая сварка под флюсом
	Плазменная резка
	Плазменная строжка
	Постоянный ток
	Переменный ток

В соответствии со стандартом ДСТУ IEC 60974-1 на табличке с техническими данными должны указываться: номинальный ток сварки напряжение дуги, ПР (ПН), а также напряжение холостого хода, требования к сети питания, форма ВВАХ, класс изоляции и другие технические сведения об источнике питания.

Важные характеристики сварочных генераторов

Сварочный генератор — составная часть сварочного агрегата или преобразователя, предназначенная для выработки электрического тока. Существует несколько видов этих устройств, хотя с принципиальной точки зрения большой разницы между ними нет.

Они отличаются родом вырабатываемого тока, временем непрерывной работы, конкретным назначением и другими тактико-техническими характеристиками (ттх).

Принцип действия

Механизм действия любого электрогенератора заключается в преобразовании механической энергии вращения ротора (или якоря) в электрическую благодаря наведению в обмотках электродвижущей силы (ЭДС).

Источником энергии вращения может быть любое устройство — другой электродвигатель, двигатель внутреннего сгорания, да хоть и мускульная сила.

Как правило, под сварочным генератором подразумевают комплексное энергетическое устройство, состоящее из бензинового или дизельного двигателя и собственно механизма выработки электроэнергии строго заданных параметров. В совокупности они и представляют собой сварочный аппарат.

Классификация видов

В зависимости от топлива и конструктивных особенностей, генератор для сварки может быть:

бензиновым или дизельным;
переносным или стационарным;
постоянного или переменного тока;
объединенным со сварочной установкой в одном корпусе или отдельным.

В конечном итоге все упирается в назначение сварочного устройства. Универсальные генераторы — это переносные устройства, которые вырабатывают энергию промышленной частоты 50 Гц и напряжения 220 В (переменный ток).

От них может быть запитано самое разное оборудование, от осветительных приборов до сварки. Но стабильное горение дуги не гарантировано, так как портативный генератор с двигателем внутреннего сгорания имеет одну основную проблему – скачки вырабатываемого напряжения и «проседания» по мощности. Его работа напрямую зависит от технического состояния, качества топлива, мощи подключенного оборудования и других факторов.

Тем не менее, к универсальному сварочному генератору можно подключить трансформатор, выпрямитель или инвертор. Все это сварочные аппараты, рассчитанные на питание от сети.

Существуют также сварочные генераторы, специально предназначенные для сварных работ. В качестве примера можно назвать коллекторные и вентильные устройства, вырабатывающие постоянный ток.

Поскольку параметры — напряжение холостого хода, напряжение горения дуги, мощность и тип выходной характеристики — в таких генераторах уже заданы оптимальным образом, в подключении сварочных аппаратов они не нуждаются.

Инверторная станция

Как отдельный вид можно упомянуть инверторные сварочные генераторы. Они предназначаются специально для работы с инверторами. Для инверторной сварки необходимо стабилизированное входное напряжение, поэтому специализированные генераторы, как правило, отличаются более высоким качеством.

Если генератор входит в состав инвертора, то все это в совокупности называется инверторной станцией. С таким оборудованием можно не бояться, что в разгар производственного процесса вдруг пропадет питание, либо что мощности генератора не хватит для сварки — генератор и инвертор в составе станции всегда подобраны друг к другу в оптимальном сочетании.

Топливо

Последний пункт классификации, на который стоит обратить внимание — это топливо, на котором работает двигатель, и количество тактов в рабочем цикле. Бензиновые моторы легче, компактнее, проще запускаются (например, часто имеют функцию запуска от электростартера, кнопкой), но менее приспособлены для длительной работы.

Их сфера применения — мелкие сварочные работы по дому и даче. Некоторые особо мощные — в основном с четырехтактным циклом — подходят в качестве транспортируемых устройств в сфере ЖКХ или для спасательных работ — там, где мобильность и малый вес важнее длительного периода безостановочной работы.

Длительность работы бытовых и полупрофессиональных бензиновых генераторов в режиме сварки — примерно 2 минуты из 10. Если его не соблюдать, устройство может выйти из строя.

Дизельные сварочные аппараты мощнее, предназначены для обеспечения длительного процесса сварки, могут работать с толстым металлом, к тому же топливо к ним — солярка — дешевле. Но большие габариты и масса однозначно определяют сферу их использования: профессиональная промышленная обработка металла.

Выбор по мощности

Какой мощности генератор выбрать для бытового использования, например, с инвертором, который считается самым популярным устройством? Если нет возможности приобрести инверторную станцию, то можно ограничиться генератором-универсалом.

Для бытовой сварки, а также обеспечения всех хозяйственных нужд хватит мощности 5-10 кВт. Максимальная величина выходного тока должна составлять 200-250 А, напряжение — 220 В, частота — 50 Гц.

Главное правило при подборе: мощность генератора должна на четверть перекрывать мощность инвертора. Только в этом случае последний сможет выдавать стабильный сварочный ток, и не выйдет из строя после пары месяцев использования.

Имеется в виду вырабатываемая мощность генератора, а не потребляемая. Кроме того, отдельно нужно учесть параметр максимальной потребляемой мощности — это пиковая нагрузка инвертора.

Итак, вырабатываемая мощность генератора должна быть на 25-30% выше максимальной потребляемой мощности инвертора. Эти данные должны быть указаны в паспортах обоих аппаратов. Если для инвертора указан только максимальный ток сварки и напряжение дуги, то мощность можно высчитать самому:

P = U*I/КПД устройства.

КПД инвертора в среднем — 0,85. Эта цифра должна быть указана в его паспорте.

Предположим, рабочее напряжение его дуги — 20 В. Максимальный ток — 200 А. Используя формулу, получим, что его максимальная потребляемая мощность равна 4706 Вт.

Таким образом, постоянная мощность, которую должен вырабатывать генератор, должна составлять 5882,5 Вт (приблизительно 6 кВт) – довольно мощное устройство.

Различия в обозначении мощностей

Потребляемая мощность инвертора, как правило, обозначается в киловаттах (кВт). А вот вырабатываемая мощность генератора может обозначаться киловольт-амперами (кВА).

Разница здесь в том, что в ваттах выражается активная, полезная мощность, а в киловольт-амперах полная, которая затрачивается еще на дополнительные действия — вращение ротора, неизбежный нагрев некоторых элементов системы, и тому подобное.

Поэтому полная мощность всегда больше активной, и эти единицы измерения не равнозначны.

Для перевода одной величины в другую используется коэффициент мощности (КМ). Для инверторов он равен 0,7-0,8.

Формула пересчета: 1 кВт = 1 кВА*КМ. Либо 1кВА = 1 кВт/КМ.

Что это значит на практике? Допустим, мощность генератора, требуемого в рассмотренном выше примере, должна быть 5882,5 Вт. Делим это число на 0,8. Получаем 7353 кВА — его полную мощность. Если в техпаспорте стоит меньшее значение — генератор не подходит.

Надо отметить, что сварочные генераторы весьма практичны. Их можно использовать для получения электроэнергии в случае аварийной ситуации, их устанавливают на строящихся объектах, где еще не подключено электричество. Генераторы производят как зарубежные, так и отечественные компании, так что выбор всегда широк.

Читайте также: