Сварочные выпрямители

Сварочные выпрямители - это оборудование, которое используется с давних пор для ручной дуговой сварки постоянным током.

Устройство и принцип действия

Классический выпрямитель состоит из следующих элементов:

• Трансформатор.
• Схема для преобразования переменного тока в постоянный (диодный мост).
• Сглаживающий фильтр.
• Устройство для запуска.
• Система защиты.
• Блок управления.

После включения в сеть, переменный ток попадает на трансформатор, который понижает его до необходимого значения (до напряжения холостого хода). Для управления данным узлом, часто применяется механизм с винтом и ходовой гайкой. Вращая винт с помощью расположенной на крышке корпуса рукоятки, двигают гайку и, тем самым, перемещают вторичную обмотку относительно первичной. Изменение расстояния между обмотками влияет на степень электромагнитного рассеяния, благодаря чему повышается или понижается напряжение, которое индуцирует ЭДС во вторичной обмотке.

От трансформатора переменный ток заданного напряжения попадает на выпрямительный блок. Большинство таких схем сделаны с применением полупроводниковых приборов – диодов. Они пропускают ток только «в одну сторону», т.е., лишь в положительном полупериоде. Но, при использовании одного диода, на выходе наблюдается напряжение, скачущее от нуля до максимума. Поэтому в схему включают несколько таких деталей – делают диодный мост. Благодаря сдвигу по фазе, после наложения нескольких кривых, общее значение напряжения не доходит до нуля и получается более равномерным.

Выпрямленное напряжение имеет две составляющие – постоянную и переменную, т.н. пульсацию. Вторая – довольно значительная, она ухудшает работу устройств, подключенных к источнику. Чтобы ослабить пульсацию, в схему, после выпрямительного блока, включают сглаживающий фильтр. Самый популярный состоит из дросселя (катушки индуктивности) и конденсатора. Первый включается последовательно с нагрузкой, второй – параллельно.

Сглаживающее действие катушки основано на том, что в ней возникает ЭДС самоиндукции, которая сопротивляется изменению выпрямленного тока. Большая часть переменной составляющей падает именно на дроссельной обмотке. На нагрузку идет постоянная часть напряжения и остаток переменной. Конденсатор накапливает энергию в своем электрическом поле, после чего разряжается через нагрузку в те моменты, когда напряжение на выходе меньше, чем на нем.

Достоинства

По сравнению с трансформатором, выпрямитель дает на сварку постоянный ток. Благодаря этому, зажигание надежное, дуга горит устойчиво, меньше разбрызгивание, шов получается более качественный. Кроме того, выпрямитель:

• Недорогой при покупке и в ремонте.
• Надежный и неприхотливый. Работает в любых условиях. Не боится пыли, дождя и прочих атмосферных явлений. Не предъявляет особых требований по хранению.
• Подходит для большинства современных технологий (MMA, MIG, MAG, TIG), сложных работ, черных и цветных металлов, углеродистой и низколегированной стали, нержавейки.
• Может использоваться на производстве как многопостовой источник питания.

Недостатки

• Большинство моделей тяжелые и громоздкие.
• Относительно низкий КПД. Часть мощности непродуктивно теряется.
• Не экономичный. Потребляет много электроэнергии. Заметно понижает напряжение в сети, которая должна быть не просто стабильной, а еще и с запасом.
• Для получения качественного шва, требуется высокая квалификация сварщика.

Сварочный выпрямитель может быть одно- или трехфазным. Первые менее мощные, используются преимущественно в бытовых условиях. Вторые, профессиональные, отличаются значительно меньшей пульсацией напряжения на выходе.