Специфічний різновид зварювального апарату, що застосовується в основному в промисловості, а також в деяких видах будівельно-монтажних робіт - це і є зварювальний перетворювач. Він називається так тому, що перетворює змінний струм від побутової чи промислової мережі в постійний струм, що оптимально підходить для більшості видів зварювання.
Принцип дії Незважаючи на суть кінцевого результату - постійний струм - перетворювач діє за зовсім іншим принципом, ніж випрямляч або інвертор. Його конструкція передбачає подовжену ланцюжок проходження енергії. Спочатку змінний струм переходить в механічну енергію, а вона в свою чергу перетвориться назад в електричну, але вже постійного характеру. Конструктивно перетворювач складається з електродвигуна, як правило, асинхронного, і генератора постійного струму, об'єднаних в одному корпусі. Оскільки генератор, який використовує принцип електромагнітної індукції, також виробляє змінний струм, в схемі присутній колектор, що перетворює його в постійний.
приклад обладнання Як приклад можна розглянути широко відомий в професійних колах зварювальний перетворювач ПСО-500. Він складається з сигарообразного корпусу, на якому зверху закріплений блок з контрольною апаратурою, керуючими елементами (пакетним вимикачем і реостатним регулятором) і контактами для підключення електродів, а всередині на одному обертовому валу змонтовані асинхронний двигун і генератор, розділені вентилятором охолодження.
Пряма електрична зв'язок між генератором і двигуном відсутня. Двигун, що запускається від мережі живлення, починає з високою швидкістю обертати вал, з яким пов'язаний його ротор. На цей вал насаджений і якір генератора. В результаті обертання якоря в його обмотках індукується змінний струм, який колектором перетворюється в постійний і подається на зварювальні клеми. ПСО-500 відноситься до однопостовим зварювальним перетворювачів мобільного типу. Він змонтований на триколісному візку. Величина зварного струму, що видається ПСО-500, може досягати 300 або 500 А - в залежності від перемички, що з'єднує одну з клем з послідовною обмоткою генератора.
Вихідний струм регулюється вручну, за допомогою верньера, пов'язаного з реостатом (пристроєм зміни опору). Контроль струму проводиться за вбудованому амперметрі. Числовий індекс у маркуванні - 350, 500, 800, 1000 - означає максимальний постійний струм, на роботу з яким розрахований даний перетворювач. Деякі моделі за допомогою верньера можуть бути налаштовані так, щоб видавати зварювальний струм більше номінального, але робота в такому режимі загрожує перегрівом і швидким виходом апарату з ладу.
переваги Як і будь-яке інше обладнання, зварювальні перетворювачі (які історично з'явилися набагато раніше інверторів) мають певні переваги, і одночасно несуть ряд певних незручностей. До їх переваг можна віднести: • великий зварювальний струм - у деяких моделей, зокрема, ПСО-500 і ПСГ-500, він доходить до 500 А, є і більш потужні пристрої; • невибагливість в роботі; • нечутливість до перепадів вхідної напруги; • порівняно висока надійність при кваліфікованому обслуговуванні; • хороша ремонтопридатність, зручність сервісного обслуговування.
Струмом, який здатні видавати ці пристрої, можна варити дуже товсті шви, порядку 10-30 мм. Це ще одна важлива перевага, завдяки якому використовують зварювальні перетворювачі.
недоліки Однак конструктивні особливості визначають і основні недоліки зварювальних перетворювачів, через які їх, по крайней мере, в побутовій сфері (зварювальні роботи в дрібному бізнесі, на дачі, в гаражі) витіснили інвертори. В першу чергу це: • великі габарити і маса (вона може доходити до півтонни і вище); • низький ККД; • підвищена електрична небезпека; • гучність роботи; • необхідність в сервісному обслуговуванні.
Принцип їх дії - перехід електричної енергії в механічну і назад - має на увазі великі енергетичні витрати на обертання валу. Цим обумовлений дуже висока витрата електроенергії, що робить пристрій невигідним для «домашнього» застосування. Крім того, наявність обертаються з високою швидкістю деталей зменшує ступінь надійності машини. Вузьким місцем варильного перетворювача, як і самого електродвигуна, є шарикопідшипники, на яких закріплений вал. Вони потребують періодичної перевірки і заміни масла 1-2 рази на рік. Також необхідно контролювати стан колектора і щіток струмознімачів. Під підвищеної електричної небезпекою мається на увазі той факт, що перед початком зварювальних робіт перетворювач обов'язково повинен бути заземлений, підключення його до мережі за правилами має проводитися тільки електриком.
Класифікація Зварювальні перетворювачі класифікуються за різними параметрами. У тому числі за кількістю зварювальних постів (одно- і багатопостові) і за типом приводу (від електродвигуна або, наприклад, від двигуна внутрішнього згоряння). За конструктивним виконанням вони можуть бути стаціонарними і пересувними, в одинарному або здвоєному корпусі.
Перетворювачі також відрізняються за формою вихідної характеристики. Для багатьох видів робіт вирішальне значення має саме ця класифікація. За формою вихідної характеристики зварювальні перетворювачі поділяють на пристрої, що видають падаючу або жорстку характеристику (останні також здатні видавати пологопадающих). Існують і універсальні перетворювачі, в залежності від встановленого перемикача здатні працювати як в тому, так і в іншому режимі.
Справа в тому, що специфіка зварювальних робіт в захисних газах, автоматична або напівавтоматична, вимагає виключно жорсткої вихідний характеристики. До таких перетворювачів відноситься, наприклад, система ПСГ-500. Зварювальні перетворювачі модельного ряду ПСО мають падаючу характеристику, ПСУ - універсали, здатні перемикатися в потрібний режим роботи. ПСО і інші види перетворювачів з падаючої характеристикою застосовуються в промисловості, в системах автоматичного і ручного зварювання, оснащених авторегуляторами напруги.
З точки зору прикладної фізики перетворювачі також поділяються залежно від технології, реалізованої в генераторі. Генератор може бути з розщепленими полюсами, з окремими намотування намагнічування і розмагнічування, з намотуванням розмагнічування і незалежним збудженням. Але на практиці суттєвої різниці в значущих технічних характеристиках між усіма цими типами немає.
|