Войти
A Сварочный источник питания - это устройство, которое выдает или модулирует электрический ток для выполнения дуговая сварка. Существует несколько широко используемых процессов дуговой сварки, от относительно простых дуговой сварки защищенным металлом (SMAW) до более сложных сварочных процессов с использованием инертного защитного газа, таких как газовая дуговая сварка металлическим электродом (GMAW) или Газовая дуговая сварка вольфрамовым электродом (GTAW). Источники питания для сварки в первую очередь служат в качестве устройств, которые позволяют сварщику контролировать, является ли ток переменным током (AC) или постоянным током (DC), а также силой тока и напряжением. Источники питания для сварочных процессов, в которых используется защитный газ, также предлагают соединения для газа и способы регулирования потока газа. Оператор может установить эти коэффициенты в пределах параметров в зависимости от типа металла, толщины и используемой технологии. Большинство источников питания для сварки не генерируют энергию, а вместо этого работают как управляемые трансформаторы, которые позволяют оператору регулировать электрические свойства по мере необходимости. Однако в некоторых сварочных приложениях, особенно в сварке SMAW, которые используются в зонах, изолированных от электрических сетей, используются сварочные источники питания, которые объединяют функции генерации электроэнергии и модуляции тока в одном мобильном устройстве, установленном на транспортном средстве или буксируемом прицепе.
Сварочные аппараты обычно подразделяются на устройства постоянного тока (CC) или постоянного напряжения (CV); машина постоянного тока изменяет свое выходное напряжение, чтобы поддерживать постоянный ток, в то время как машина постоянного напряжения будет колебать свой выходной ток для поддержания заданного напряжения. Дуговая сварка металлическим электродом в защитных оболочках и дуговая сварка вольфрамовым электродом будет использовать источник постоянного тока, а дуговая сварка металлическим электродом и порошковая сварка обычно используются источники постоянного напряжения, но постоянный ток также возможен с помощью механизма подачи проволоки, чувствительного к напряжению.
Устройство CV требуется для дуговой сварки металлическим газом и дуговой сварки порошковой проволокой, потому что сварщик не может контролировать длину дуги вручную. Если сварщик попытается использовать CV-аппарат для дуговой сварки в экранированном металлическом корпусе (SMAW), небольшие колебания расстояния дуги вызовут значительные колебания в выходном токе аппарата. С аппаратом CC сварщик может рассчитывать на фиксированное количество ампер, достигающих материала, независимо от того, насколько короткой или длинной будет электрическая дуга.
Наиболее распространенные источники питания для сварки можно разделить на следующие типы:
A трансформатор - источник питания для сварки преобразует электричество умеренного напряжения и умеренного тока из электросети (обычно 230 или 115 В переменного тока) в источник высокого и низкого напряжения, обычно от 17 до 45 (разомкнутая цепь) вольт и от 55 до 590 амперы. Выпрямитель преобразует переменный ток в постоянный на более дорогих машинах.
Эта конструкция обычно позволяет сварщику выбирать выходной ток, по-разному перемещая первичную обмотку ближе или дальше от вторичной обмотки, перемещая магнитный шунт в сердечник трансформатора и из него, используя последовательный дроссель насыщения. с помощью метода переменного насыщения последовательно с выходом вторичного тока, или просто разрешив сварщику выбрать выходное напряжение из набора отводов на вторичной обмотке трансформатора. Эти машины трансформаторного типа обычно наименее дорогие.
Компромисс за снижение затрат заключается в том, что чисто трансформаторные конструкции часто бывают громоздкими и массивными, поскольку они работают на частоте 50 или 60 Гц от электросети. Такие низкочастотные трансформаторы должны иметь высокую индуктивность намагничивания, чтобы избежать ненужных шунтирующих токов. Трансформатор также может иметь значительную индуктивность рассеяния для защиты от короткого замыкания в случае прилипания сварочного стержня к заготовке. Индуктивность рассеяния может изменяться, поэтому оператор может устанавливать выходной ток.
В источниках питания для сварки также могут использоваться генераторы или генераторы переменного тока для преобразования механической энергии в электрическую. Современные конструкции обычно приводятся в движение двигателем внутреннего сгорания, но в более старых машинах может использоваться электродвигатель для привода генератора переменного тока или генератора. В этой конфигурации электроэнергия преобразуется сначала в механическую энергию, а затем обратно в электрическую для достижения эффекта понижения, подобного трансформатору. Поскольку на выходе генератора может быть постоянный ток или даже более высокая частота переменного тока, эти старые машины могут вырабатывать постоянный ток из переменного тока без каких-либо выпрямителей любого типа или могут также использоваться для реализации ранее использовавшихся вариаций так называемых Сварочные аппараты для гелиарной сварки (чаще всего называемые TIG), где необходимость в дополнительном модуле для более высокой частоты устраняется за счет простого создания генератора переменного тока более высокой частоты напрямую.
С появлением мощных полупроводников, таких как биполярный транзистор с изолированным затвором (IGBT), теперь можно создать переключаемый- режим источника питания, способный выдерживать высокие нагрузки дуговой сварки. Эти конструкции известны как инверторные сварочные аппараты. Обычно они сначала преобразуют сетевое питание переменного тока в постоянное; затем они переключают (инвертируют) мощность постоянного тока на понижающий трансформатор для получения желаемого сварочного напряжения или тока. Частота переключения обычно составляет 10 кГц или выше. Хотя высокая частота коммутации требует сложных компонентов и схем, она резко уменьшает объем понижающего трансформатора, поскольку масса магнитных компонентов (трансформаторов и катушек индуктивности), необходимых для достижения заданного уровня мощности, быстро уменьшается по мере работы (коммутации).) частота увеличивается. Схема инвертора также может обеспечивать такие функции, как управление мощностью и защита от перегрузки. Сварочные аппараты на основе высокочастотных инверторов обычно более эффективны и обеспечивают лучший контроль переменных функциональных параметров, чем неинверторные сварочные аппараты.
БТИЗ в инверторной машине управляется микроконтроллером, поэтому электрические характеристики сварочной мощности могут быть изменены программным обеспечением в реальном времени, даже по циклу, вместо того, чтобы медленно вносить изменения в течение сотен, если не тысяч циклов. Как правило, программное обеспечение контроллера реализует такие функции, как импульсный сварочный ток, обеспечение переменных соотношений и плотностей тока в течение всего цикла сварки, включение регулируемых или ступенчатых переменных частот и обеспечение синхронизации по мере необходимости для реализации автоматической точечной сварки; Все эти функции были бы непомерно дорогими для разработки в машине на основе трансформатора, но для этого потребуется только пространство памяти программ в инверторной машине с программным управлением. Точно так же можно добавить новые функции к инверторной машине с программным управлением, если это необходимо, посредством обновления программного обеспечения, вместо того, чтобы покупать более современный сварочный аппарат.
Также существуют дополнительные типы сварочных аппаратов, помимо типов, использующих трансформаторы, двигатель / генератор и инверторы. Например, также существуют аппараты для лазерной сварки, и они требуют совершенно другого типа конструкции источника питания для сварки, который не относится ни к одному из типов источников питания для сварки, описанных ранее. Точно так же для точечной сварки требуется другой тип сварочного источника питания, обычно содержащий сложные схемы синхронизации и большие батареи конденсаторов, которые обычно не встречаются с любыми другими типами сварочных источников питания.
.
