Сварка дизельными аппаратами: разновидности устройств и их принцип работы

Принцип работы сварочного аппарата

Дачнику, собственнику частного дома или гаража, вполне доступно выполнять сварочные работы самостоятельно. Выбор типа бытового сварочного аппарата зависит от того, что и как требуется надежно соединить.

Консультации и советы продавцов, конечно, помогут сориентироваться в многообразии коммерческих предложений. Однако личная осведомленность покупателя и самые элементарные знания помогут задать правильные вопросы и понять ответы на них.

В этой статье вы найдете для себя базовую информацию о том, что такое сварка и на чем основан принцип работы сварочного аппарата.

Что такое сварка?

Процесс неразъемного соединения нескольких деталей в единое целое посредством нагрева, деформирования и применения присадочных материалов (электродов) называется сваркой.

Материалы твердых соединяемых компонентов нагреваются до состояния, когда возникают межмолекулярные или межатомные связи в месте сварки. Аналогичного эффекта можно достичь, оказывая давление на поверхности в месте желаемого соединения.

Сочетание давления и нагрева позволяет оптимизировать и регулировать процесс сварки. Причем чем выше температура, тем меньшее требуется давление. При достижении температур плавления материалов соединяемых деталей потребность в давлении на них и вовсе исчезает.

Способ сварки, будучи зависимым от ряда факторов, влияет на выбор сварочного оборудования.

В этой статье мы говорим не о промышленных, а о бытовых сварочных аппаратах, которые можно купить в магазинах. Поэтому ограничимся описанием оборудования, в котором реализуется принцип электродуговой сварки, и сварочных полуавтоматов, для сварки которыми необходима газовая среда.

Принцип работы сварочного трансформатора

Сварочные аппараты этого типа работают на переменном токе, сила которого регулируется путем изменения напряжения с помощью понижающего трансформатора. В итоге обеспечивается надежное питание сварочной дуги, температура которой может составлять несколько тысяч градусов по Цельсию.

В большинстве конструкций понижение напряжения до требуемого для поддержки стабильности сварочной дуги уровня достигается за счет перемещения одной из обмоток по магнитопроводу-сердечнику. Полученное рабочее напряжение, как правило, не превышает 80В при исходных уровнях 220-380В. Индуктивное сопротивление обмоток изменяется и таким образом регулируется величина сварочного тока.

Кроме этой применяются также конструкции с подвижным магнитным шунтом или тиристорами.

Принцип работы сварочного инвертора

Сварочный инвертор преобразует напряжение и обычный переменный ток (частота 50 Гц, напряжение сети 220В) до значений, необходимых для возникновения и поддержания сварочной электродуги.

Схематично это происходит так:

  • Сначала переменный ток трансформируется в постоянный с помощью первичного выпрямителя. Для понижения напряжения с 220В до необходимого уровня служит инверторный блок, в котором постоянный ток становится снова переменным, но высокочастотным, как и напряжение.
  • В трансформаторе полученное высокочастотное напряжение понижается до оптимального значения. В результате этих преобразований сила тока значительно повышается.
  • После оптимизации напряжения высокочастотный переменный ток во второй раз преобразуется в постоянный. Далее его сила регулируется до требуемых величин.

Таким образом, в сварочном инверторе ток и напряжение четко контролируются. Это позволяет плавно регулировать их уровни и выполнять широкий диапазон сварочных работ для соединения деталей даже из самых тугоплавких металлов и сплавов.

Принцип работы сварочного полуавтомата

Электроды тут не нужны. Потому что в сварочном полуавтомате применяется специальная сварочная проволка, которая плавится в газовой среде.

Для облегчения понимания, что такое сварочный полуавтомат, достаточно знать, что это – установка, в которую входят:

  • Источник питания, которым может быть сварочный инвертор или сварочный выпрямитель
  • Устройство подачи сварочной проволоки
  • Сварочная горелка
  • Система управления
  • Соединительные кабели и шланги

Сварочная проволка через специальное устройство плавно и корректно поступает в сварочную горелку. В место сварки также подается чистый углекислый газ или его смесь с аргоном.

Так что к вышеперечисленным компонентам установки логично добавить и специальные газосодержащие емкости, а также катушки с намотанной сварочной проволокой.

Информация о том, на чем основан принцип работы сварочного аппарата, в зависимости от его типа, надеемся, поможет лучше разобраться в потребительских характеристиках этого необходимого в быту оборудования и сделать оптимальный выбор.

Что такое сварочный преобразователь: его строение и назначение

Разновидностью источника рабочего тока считается сварочный преобразователь, объединяющий в одном корпусе электродвигатель, генератор и выпрямитель. Такая установка используется при проведении строительно-монтажных работ, когда электросеть провисает и другие сварочные аппараты работают нестабильно. Сварка преобразователем проводится током в пределах 500 ампер, можно варить толстые заготовки, формировать сварочный шов от 10 до 30 мм глубиной. Преобразователь меняет напряжение, тип токовых характеристик.

Принцип работы

Строение у всех видов сварочных преобразователей типовое:

  • подводимый к асинхронному электродвигателю ток после включения установки преобразуется в механическую, которая подается на вал генератора;
  • генератор выдает необходимую частотность токовых параметров, в работе использован метод электромагнитной индукции, на вал насажен якорь с обмотками;
  • коллектор выполняет функцию выпрямителя, подает питание на выходные клеммы.

Сварочный преобразователь по сути – это комбинация электродвигателя, работающего от сети 220 или 380 В и генератора постоянного тока. Надежность преобразователя снижают вращающиеся узлы, велики энергопотери в процессе преобразования электротока.

Оборудование ценится за стабильность токовых характеристик вне зависимости от скачков подаваемого на двигатель напряжения. Регулятором рабочих характеристик является реостат, меняя число витков независимой обмотки изменяют ампераж. Выходной ток регулируется вручную по амперметру.

Чем отличается сварочный преобразователь от генератора

Генерирующие установки схожи по принципу формирования рабочего тока для сварки. Генератор работает от жидкого топлива, двигатель устанавливают бензиновый или дизельный. Топливный принцип работы необходим для полевых условий, когда приходится варить вдали от электромагистралей. Тепловая энергия трансформируется в электрическую без перехода в механическую.

Сварочный преобразователь оснащается только электромотором, подключаемым к однофазной или трехфазной сети. Установка сложнее генераторной, мотор и генератор тока связаны опосредовано – валом, передающим механическую энергию, получаемую из электрической.

Устройство

Детально рассмотреть устройство оборудования можно на примере стационарного сварочного преобразователя ПСО 500, выдающего два рабочих режима с максимальными токовыми характеристиками 300 или 500 ампер. Между ротором электромотора и якорем генератора, расположенными на одном валу, размещен вентилятор с крыльчаткой, обеспечивающей направленное охлаждение контактной зоны, где большая сила трения. Подшипники размещены в корпусе преобразователя, он обязательно заземляется.

Катушечный якорь генератора с 4-мя независимыми обмотками соединен с коллектором, пластины выпрямителя подключены к концам якорных обмоток. При вращении катушек между полюсами магнитов, возникает электромагнитная индукция, наводится переменный ток. Для обмотки используют отожженную медную или алюминиевую проволоку – металлы с хорошей электропроводностью. Для защиты от внешних электромагнитных полей и вихревых, возникающих при работе преобразователя, предусмотрен «фильтр» – электроемкость (два конденсатора, стабилизирующие напряжение).

Блок управления у преобразователя модульный. Для запуска сварочного преобразователя вмонтирован пакетник. Рядом размещен амперметр, по которому определяют токовые параметры. Прибор подключен к реостату, регулирующему рабочие токовые показатели (измеряет ампераж в цепи независимой обмотки возбуждения).

После включения преобразователя важно проверять направление вращения обмоток генератора. При необходимости запитывающие клеммы меняют местами, чтобы ротор вращался против часовой стрелки. Для требуемой величины рабочего тока перемычка фиксируется в положении «300 А» или «500 А» (это максимальное значение генерируемого электротока).

Классификация

Производители выпускают преобразователи разных модификаций. При выборе генерирующих установок учитывают вид сварки, предполагаемое место работы. Классификация источников тока для сварных работ проводится по нескольким признакам:

  • Количество сварочных постов. Однопостовые рассчитаны на подключение к одному аппарату, для работы одного сварщика. От многопостовых могут запитаться несколько сварщиков, выполнять работы одновременно на нескольких рабочих участках.
  • Конструктивно различаются по габаритам, виду исполнения. Бывают:

передвижные сварочные установки, оснащаются колесиками или подставными тележками;

стационарными, крепятся к фундаменту или устанавливаются непосредственно у рабочего места сварщика.

  • По количеству корпусов сварочные установки бывают одинарные или сдвоенные.
  • По разновидности токовых показателей:

с падающей вольт-амперной характеристикой (однокорпусные модели ПСО/однопостовые/ и ПСМ/многопостовые/ с асинхронными трехфазными двигателями) предназначены для ручной электродуговой сварки плавящимся или неплавящимся электродом с использованием защитных флюсов или газов;

с жесткой или пологопадающей ВАХ необходимы для аргоновой, полуавтоматической, автоматической сварки (модельный ряд источников тока типа ПСГ);

универсальные, работающие в различных режимах (установки ПСУ с регулируемыми вольт-амперными характеристиками).

От ВАХ зависит функциональность генерирующих установок. При выборе оборудования важно это учитывать.

  • По типу использованной технологии генерации:

якорь с расщепленными полюсами, отдельно монтируются обмотки намагничивания и размагничивания;

раздельные обмотки размагничивания наводят ток от независимого возбуждения.

Физические электромагнитные особенности оборудования несущественно сказываются на КПД.

Техника безопасности

Для работы с генерирующим электрооборудованием разработаны правила. Перед включением важно соблюдать несколько пунктов:

  1. Проверять систему заземления корпуса, это особенно актуально для мобильных установок, после транспортировки нужно убедиться, что заземление надежное.
  2. Щетки коллектора должны быть в порядке. Для проверки штурвал реостата сдвигают в крайнее положение, до упора (направление штурвала совпадает с движением обмоток – только против часовой стрелки).
  3. Следующий этап – установка токовых параметров, контролируют положение перемычки.
  4. Подключение к сети осуществляет электрик с допуском. Он зажимает клеммы на электродвигателе в соответствии правилами безопасности ПЭУ.

Эксплуатационные требования ограничивают токовые характеристики:

  • допустимая рабочая нагрузка 40 В;
  • напряжение холостого хода не выше 85 В;
  • при работе в помещениях с повышенной загазованностью, влажностью, запыленностью допустимое напряжение снижают до 12 В.

Необходимы специальные защитные средства: диэлектрические резиновые коврики, перчатки. Сварщикам необходима спецодежда, защищающая глаза, лицо, кожу рук, ног от воздействия сварочной электрической дуги, расплавленного металла.

Типы сварочных аппаратов, принцип работы устройства

Сварка представляет собой способ соединения и разъединения металлов посредством электротока и основывается на образовании дуги между участком обработки — первый электрод, и подводимой к участку рукоятки — второй электрод, соединенный с соответствующим полюсом электротока. Таким способом выполняется соединение частей, разъединение металлов или разрезание их, сверление и проделывание полостей и отверстий, наплавление слоями.

Дуговая сварка широко применяется, ведь благодаря этой технологии появилась возможность делать неразъемное соединение металлических деталей, а прочность шва при этом такая же, как и у массива материала. Это обстоятельство обусловлено непрерывностью образованных структур и молекулярными сцеплениями между деталями.

Электрическая дуга

Температуру в тысячи градусов Цельсия обеспечивает электрическая дуга, по сути являющаяся коротким замыканием между двумя электродами, расположенными достаточно близко друг от друга. Напряжение, которое подается на электроды, увеличивается, пока не будет пробоя воздуха, являющегося изолятором.

Пробой — эмиссия электронов катода. Разогреваемые током электроны выходят и направляются к ионизированным атомам анода. Затем появляется разряд, ионизируется воздух зазора, образовывается плазма, снижается сопротивление воздушной прослойки, ток усиливается, дуга разогревается, и став проводником замыкает цепь. Процесс получил название «розжиг» дуги. Стабилизируется дуга путем установления требуемого расстояния между электродами и поддержанием характеристик энергоснабжения.

Сваривание металлов

Выбор хорошего электрода и способа сварки крайне важен, так как от него зависит, будут ли его механические свойства аналогичны свойствам основного металла.

Читайте также:  Застройщики НЕСТ и Гринвилль продолжают покорять столичный рынок недвижимости

Сварочная ванна должна быть защищенной от воздействия воздуха для исключения окисления металла. С этой целью в рабочей зоне создается особая среда, что достигается двумя способами:

  • Технология MIG-MAG, когда аргон, гелий или CO2 подается из специального баллона.
  • Сжигание обмазки электрода и образование при этом защитного шлакового или шлакогазового «купола».

В процессе горения электродные покрытия связывают и выводят из шва кислород. Вдобавок вещества, содержащиеся в них, помогают ионизировать дугу, рафинируют и легируют металл шва.

В плане стабильности электроснабжения сварка — процесс довольно капризный, ведь требуемый температурный режим находится в прямой зависимости от параметров тока. Должна быть обеспечена устойчивость электрической дуги. Лишь стабильная дуга предотвратит появления дефектов шва, особенно при розжиге и затухании.

Чем свариваемые детали массивнее, тем более глубоким должно быть плавление, большего диаметра применяется электрод, больше силы и мощности требуется для работы. Определить силу тока оператор зачастую может лишь опытным путем, порой ее регулируют в процессе сварки, а иногда жестко фиксируют. Горение дуги от источника постоянного тока стабильнее, без прерываний.

При потреблении постоянного тока отсутствует полярность, образуется меньшее количество брызг металла, а шов получается качественнее. Сварка с переменным током несколько сложнее, потому что для поддержания дуги рабочий должен иметь серьезные навыки, высокого качества сварки в этом случае добиться сложно. Переменным током рекомендуется варить алюминий и его сплавы.

Разные виды аппаратов для сварки имеют разные технические особенности, свои плюсы и минусы.

Инверторы: минусы и плюсы

Это самые молодые сварочные аппараты, их серийное производство было налажено лишь в 1980-х годах. Выпрямители с транзисторным инвертором. В этих источниках электричество многократно меняет характеристики. Когда ток пропускается через полупроводник, то выпрямляется, а потом специальный фильтр сглаживает его. Постоянный стандартной сетевой частоты 50 Гц преобразуется в переменный опять, но уже с частотой в десятки килогерц.

После частотного инвертирования ток идет на миниатюрный трансформатор, где уменьшается его напряжение и увеличивается сила. Затем свою работу начинает выполнять высокочастотный фильтр и выпрямитель — постоянный ток подается на электроды для образования дуги.

Увеличение частоты тока — главное достижение инвертора. К плюсам относится также:

  • Высокий КПД (85—95%).
  • Возможность питания от обычной розетки.
  • Большой период непрерывной работы.
  • Широкий диапазон значений силы тока.
  • Плавная регулировка тока и напряжения.
  • Режим работы контролируется микропроцессорами и управляющими схемами.
  • Защита от перепадов напряжения.
  • Качественный сварной шов.
  • Возможность соединения материалов, с трудом поддающихся сварке.
  • Повышенная электрическая безопасность.

Недостатки инверторов:

  • Высокая стоимость.
  • Плохая реакция на проникновение пыли в корпус.
  • Электроника чувствительна к влаге и холоду, что может привести к появлению конденсата.
  • Вероятность появления в основной сети помех.

Сварочные трансформаторы

На сегодня это самые распространенные сварочные аппараты, относительно недорогие и простые по конструкции, надежные. Преобразование электроэнергии осуществляется силовым трансформатором стандартной частоты 50 Гц. Ток настраивается механической регулировкой магнитного потока в составном сердечнике. От сети питается первичная обмотка, намагничивается сердечник, и на вторичной обмотке индуцируется переменный ток меньшего напряжения (50—90 В) и большей силы (100—200 А), он формирует дугу. Чем меньше витков на катушках вторичной обмотки, тем меньше напряжение и больше сила тока.

Достоинства:

  • Низкая стоимость (в два-три раза дешевле инверторов).
  • Простота конструкции.
  • Ремонтопригодность.
  • Надежность.

Недостатки:

  • Большой вес и габариты.
  • Из-за переменного тока сложно получить высококачественный шов.
  • Трудность удерживания дуги.
  • Сравнительно невысокий КПД (не более 80%).
  • Невозможность подключения к внутридомовой сети.

Сварочные выпрямители

Сетевой ток в этих аппаратах не меняет частоты и индуцируется на обмотках с понижением напряжения. После преобразования проходит еще через блок селеновых или кремниевых выпрямителей. На электроды идет постоянный ток. Благодаря этому электрическая дуга очень устойчива, без существенных прерываний и скачков.

В большинстве случаев требуется охлаждение вентиляторами. Часто устройства имеют дополнительные дроссели, позволяющие улучшить характеристики исходящего тока, который сглаживается и фильтруется. В комплекте с выпрямителями может быть защитная, измерительная и пускорегулирующая аппаратура. Тут важна стабильность температуры и тока, поэтому устанавливаются ветровые реле, термостаты, плавкие предохранители, автоматы. Наиболее распространены выпрямители на три фазы.

Достоинства сварочных выпрямителей:

  • Высококачественный шов.
  • Легкость поддержания дуги.
  • Минимальное разбрызгивание материала присадки.
  • Большая глубина плавления.
  • Меньшие габариты и вес в сравнении с трансформаторами переменного тока.
  • Возможность сваривания чугуна, цветных металлов, теплоустойчивой стали.

Недостатки:

  • Высокая стоимость.
  • Необходимость внимательного наблюдения за состоянием системы охлаждения.
  • Отсутствие в большинстве случаев возможности питания от бытовой сети.
  • КПД меньше, чем у инвертора.
  • Относительно сложная конструкция.

Полуавтоматы: характеристика

Сварочная проволока при помощи специального механизма подается в рабочую зону, где в активном газе расплавляется и направляется в сварочную ванну. Газ вытесняет воздух около сварочной ванны, защищает шов от кислорода. Применяется с этой целью углекислый газ, аргон, гелий, комбинации этих газов. С использованием флюсовой проволоки газ можно не подавать в рабочую зону.

Плюсы:

  • Легкость сваривания тонколистовых деталей.
  • Качество шва, возможность получения «короткого шва».
  • Широкий спектр свариваемых материалов.
  • Высокая производительность.
  • Большой разброс настроек и регулировок.

Минусы:

  • Высокая цена.
  • Высокая стоимость расходных материалов.
  • Необходимо применения баллонов или подключения к специальной сети.
  • Трудность работы на улице, где газовую среду нужно защищать от сдувания.

Выбор модели

Напряжение сети. Бывает одно- или трехфазным. Для непромышленного применения рекомендуется аппарат на 220 В или универсальная машина «220/380». Большинство аппаратов могут выйти из строя или перестать варить из-за перепадов напряжения. В связи с этим инверторы комплектуются защитой от скачков напряжения. У бытовых агрегатов диапазон шире на 10—15%, а профессиональным моделям нужно напряжение 165—270 В.

Напряжение холостого хода. Эта характеристика определяет способность аппарата разжигать электрическую дугу и поддерживать ее горение. Чтобы дуга возбудилась, напряжение должно быть примерно в 1,5—2,5 раза больше напряжения стабильного горения электрической дуги.

Мощность. В паспортах часто указывается максимальная мощность источника питания сварочного аппарата, соответствующая максимальным нагрузкам на сеть. Если единицы измерения кВт, значит, говорится об активной мощности, если кВА — о полной мощности, которая обычно выше из-за поправочного коэффициента.

Реальная мощность определяется силой тока, которую способен выдать аппарат. Этот показатель и определяет толщину свариваемого металла и максимальный диаметр электрода.

Класс защиты. В паспорте должен быть 2-циферный код I. P. Индекс среднестатистических источников питания для сварки — IP21-IP23. Двойка говорит, что внутрь корпуса не проникнут предметы толщиной больше 12 мм. Вторая цифра говорит о защите от влаги — 1 — означает, что капли воды, вертикально падающие на кожух, вреда не нанесут; 3 означает, что даже под углом 60 ° вода в корпус аппарата не проникнет. Но варить под дождем запрещено!

Диапазон температур. Согласно ГОСТ, ручная сварка может осуществляться при температуре -40—40 ° C. Однако не все сварочные аппараты удается пустить в работу при температуре ниже нуля градусов. Чаще всего проблемы появляются с инверторами, в которых при минусовой температуре просто загорается сигнализатор перегрузки, и сварочный аппарат выключается.

Работа от генератора. Эта функция пригождается для работы в полевых условиях. Не все аппараты могут питаться от бытовых генераторов с ДВС.

Многие источники питания облегчают удержание дуги: «Антиприлипание на выключении», «Горячий старт», «Форсирование дуги», «Розжиг на подъёме». Полезно обратить внимание на индикацию параметров, функциональность, широту рабочих регулировок, защиту от перегрузок, качество маркировки, электробезопасность, комплектность, эргономику, ремонтопригодность. Рекомендуется приобрести аппарат с максимумом технических характеристик в паспорте, а паспорт рекомендуется купить на русском языке.

Виды и принцип действия сварочных генераторов

Сварочный генератор – незаменимое устройство, позволяющее осуществлять работу в условиях отсутствия доступа к электросети. Подобное оборудование позволяет запитывать различные аппараты, позволяя тем самым осуществлять различные выездные работы.

Обычно данные агрегаты позволяют беспрерывно работать на протяжении нескольких часов. Однако данного интервала времени оказывается вполне достаточно для решения большинства задач.

Разновидности и особенности устройств

В зависимости от решаемых задач, а также выделяемой мощности, генераторы классифицируют на несколько категорий.

Бензиновые аппараты для дачи относятся к наиболее распространённым типам приборов. Они представляют собой мини электростанции, способные обеспечивать мощность до пяти киловатт.

Их отличительной чертой является незначительный вес и маленькие габариты. В связи с этим они удобны в транспортировке.

Подобные устройства прекрасно справляются с задачей обеспечения дачи, частного дома или маленькой мастерской электроэнергией во время ее отсутствия и сбоев. Таким образом, данный тип оборудования будет наилучшим бытовым вариантом.

Бензиновый сварочный генератор – тип агрегата рассчитанный на производство электроэнергии мощностью до десяти киловатт. Данное оборудование легко справляется с длительными нагрузками и способно обеспечивать бесперебойную работу в течение восьми часов.

Выбирая подобный прибор, следует особое внимание уделить производителю мотора. Нередко случаются случаи быстрого выхода этого узла из строя из-за низкого качества сборки.

Учитывая длительность автономной работы, важным критерием является такой параметр, как объем топливного бака. Если его вместимость незначительна, то длительность бесперебойного производства электричества будет автоматически ограничена количеством горючего.

Наличие качественной шумоизоляции и электростартера – также важные характеристики, позволяющие сделать работу более комфортной и приятной. Конечно, если позволяют финансы, лучше отдавать предпочтение агрегатам с указанными элементами.

Самые современные верхнеклапанные устройства принято даже сравнивать с дизельным сварочным генератором в плане производимой мощности. Такие установки характеризуются низким уровнем шума, высокой производительностью и долговечностью.

Приобретать бензиновый агрегат имеет смысл лишь в тех случаях, когда планируется длительное использование инверторной сварки и других устройств в условиях отсутствия доступа к сети. Самым распространенным случаем являются строительные работы. В данном случае обойтись без мини электростанций попросту невозможно.

Существуют и более мощные устройства, способные обеспечить мощность порядка двадцати киловатт и более. Они оборудуются автоматическим стартом и представляют собой массивные крупногабаритные стационарные агрегаты.

Устройство

Правильно выбрать генератор для инверторного сварочного аппарата или другого типа сварки возможно только в том случае, когда полностью понятен принцип работы прибора и его устройство.

Устройство сварочного генератора представляет собой конструкцию из рамы с закрепленными на ней двигателем и альтернатором через амортизаторы. Крутящий момент двигателю агрегата передается через специальное сопряжение от ротора альтернатора.

В результате формируется трехопорная схема на основе подшипников на роторе и конце коленчатого вала. Третий подшипник располагается на выходе вала отбора мощности двигателя.

На корпусе аппарата также размещают следующие элементы:

  • индикатор силы тока;
  • розетки;
  • кнопки или тумблеры, позволяющие менять режимы;
  • прерыватель цепи;
  • разъемы для сварочных кабелей;
  • регуляторы.

Покупая подобные аппараты, следует понимать, что они способны производить определенный объем электричества. В связи с этим важно обращать внимание на мощность генератора, чтобы его эксплуатационные возможности совпадали с требованиями, предъявляемыми пользователем.

По функциональным параметрам выделяют следующие виды устройств:

Читайте также:  Материалы, необходимые для обустройства паробарьера на потолке и особенности конструкции
Тип аппаратаХарактеристика
ТрансформаторыХарактеризуются относительно низкой стоимостью. Удобные и малогабаритные приборы, позволяющие получить переменный ток.
ВыпрямителиАгрегаты, производящие постоянный ток. Применяются для обработки деталей из нержавейки.
Инверторный типПриборы с высокоточной настройкой режимов. Используются для работы в автоматической и аргонодуговом режиме.

В зависимости от типа используемого горючего, выделяют бензиновые и дизельные сварочные трансформаторы. Первые отличаются небольшой мощностью, зато и цена у них также доступна. Использовать подобные приборы в длительной работе в сложных условиях невозможно. Лучшая область применения таких генераторов – различные мелкие бытовые работы.

Дизельные варианты отличаются надежностью и широким выбором мощностей. Помимо длительного рабочего ресурса, данные агрегаты могут похвастаться возможностью функционирования под воздействием низких температур.

Конечно, цена указанных устройств существенно выше. Однако если генератор используется часто, то стоимость достаточно быстро окупается. Какой вариант устройства выбрать, решать только пользователю. Тут необходимо отталкиваться лишь от поставленных задач и финансовых возможностей.

Принцип работы

Сварочный бензогенератор необходим инвертору в качестве источника напряжения, необходимого для его работы.

Принцип действия обычного генератора основан на превращении механической энергии в электрическую. На выходе в подобных устройствах получается переменное напряжение, характерное скачкам мощности и колебаниям.

Какой генератор нужен для сварочного аппарата?

Тут есть два основных выхода из ситуации:

  • применять электрические станции со значительным запасом по мощности;
  • использовать станцию, выдающую стабильное напряжение.

Оба варианта обладают своими преимуществами и недостатками. Таким образом, выбор необходимо делать, основываясь на особенностях выполняемой работы.

Как сделать своими руками?

Генератор для сварки можно сделать самостоятельно. В этих целях лучше использовать отдельное помещение, например, мастерскую или гараж.

Первым элементом, с которого следует начать изготовление, является рама. В ее качестве отлично подойдет уголок размерами сорок на сорок миллиметров. После того, как будет отрезана нужная длина с помощью болгарки, в нем просверливаются отверстия под мотор и генератор. Указанные элементы закрепляются на раме болтами.

Стоит отметить, что в данной ситуации можно собрать сварочный аппарат из автомобильного генератора.

Далее следует установка колес к основанию рамы, чтобы обеспечить возможность удобного перемещения. Закрепить колеса можно с помощью сварки или же на болтах.

Принцип работы устройства основан на передачи от мотора генератору вращающего момента, в результате чего формирует ток.

Данная схема лежит в основе работы каждого устройства.

Работать агрегат способен и без бензогенератора. На генератор может подаваться и сетевое напряжение, преобразуемое в последствии в необходимый ток для сварки.

Как видите, сделать сварочный генератор самостоятельно не составит труда. Также изготовить сварочный аппарат возможно и из лабораторного автотрансформатора.

На что обратить внимание во время выбора?

Выбирая генератор для сварочного аппарата, важно учитывать некоторые параметры устройств. Например, ранее уже говорилось о несовместимости бензогенератора с инверторами высокой мощности. Данный момент связан с невозможностью таких агрегатов компенсировать скачки напряжения.

Так как же подобрать генератор для сварочного инвертора? В данном вопросе есть свои нюансы, требующие выполнения грамотного расчета мощности прибора. В инверторном типе она равняется максимально потребляемой. Однако стоит ее брать с небольшим запасом в двадцать или тридцать процентов от общей производительности станции.

Таким образом, чтобы узнать какой генератор потянет то или иное оборудование, следует умножить напряжение на дуге на максимальный потребляемый ток. Отмеченные величины обычно приводятся в инструкции по эксплуатации.

Даже с учетом большого запаса по мощности, лучше выбрать прибор инверторного типа. Энергия, производимая подобным аппаратом, более качественна и отличается меньшими колебаниями мощности, что является важным критерием в сварке.

Популярные бренды

На рынке представлен широкий ассортимент различных бензиновых и дизельных сварочных генераторов. В данном обзоре представлены к рассмотрению самые интересные, на наш взгляд, модели устройств.

Генератор для сварочного инвертора должен полностью удовлетворять запросам, предъявляемым самим оборудованием. Зачастую правильные параметры необходимо рассчитывать заранее.

Прекрасным выбором будет бензиновая станция Кратон GWG-5,0/180, совмещающая в себе электрогенератор со сварочным аппаратом. Наиболее полезен подобный агрегат будет различным аварийным службам и строителям. Стоит отметить, что и в гараже, а также в маленькой мастерской такое оборудование никогда не станет лишним.

Тут уже совмещены такие узлы, как электрогенератор и сам сварочный аппарат. Отмеченное положение вещей избавляет потребителя думать о совместимости данных компонентов.

Кроме того агрегат отличается наличием колес и откидных ручек, делающим его удобным в транспортировке. Среди доступных панелей следует выделить вольтметр, устройства защиты и замок зажигания.

Gesan GS 210 DCH – еще один отличный вариант, совмещающий в себе сразу и генератор и сварочный аппарат. Подобная комбинация станет незаменимой в выполнении различных строительных или ремонтных работ в условиях отсутствия электроэнергии.

Не стоит забывать и о том, что даже доступность в непосредственной близости электрической сети не может гарантировать наличие достаточной мощности. Да и напряжение достаточно часто сильно отличается от заявленных 220 вольт. Стоит ли вспоминать о больших потерях, происходящих в длинных электрических кабелях, протянутых от розетки к устройству.

Все отмеченные факторы негативно скажутся на качестве выполнения работы. В связи с этим выбор станции Gesan GS 210 DCH будет весьма уместным.

Бензиновые станции с возможностью работы методами MMA и TIG-DC пользуются спросом у незначительного круга людей. В основном это специалисты, профессионально занимающиеся сваркой. К подобным установкам относятся модель Telwin Motoinverter 254 CE.

Аппарат применяется в тех же сферах, что и другие устройства: в строительстве и в ремонте. Иначе говоря, все, кто нуждается в электроэнергии в отсутствии доступа к сети, приобретают такие агрегаты.

Кроме того к аппарату можно подключать приборы с потребляемой мощностью до трех киловатт. Для упрощения процесса сварки тут предусмотрены различные дополнительные функции: горячий старт, Anti-Stick, Arc Force.

Эксплуатация

Достижение максимально возможной производительности устройств и продление их срока службы зависят от правильной эксплуатации, будь то сварочный генератор своими руками или же промышленный бензогенератор и сварочный инвертор.

Особенности использования сварочных станций в первую очередь зависят от их формата. Это могут быть промышленные, бытовые или профессиональные устройства.

Использование оборудования первого типа на крупном или промышленном производстве предполагает наличие у прибора широкого спектра возможностей, позволяющих осуществлять ручную, полуавтоматическую, и др. виды сварки.

Для работы генератора промышленного типа требуется правильное обслуживание. Ответственность за это несут настройщики и инженеры-технологи. Последние кроме всего прочего разрабатывают уникальные способы соединения.

Самым распространенным методом сварки является ручная. Конечно, в идеальном случае владелец указанного аппарата – опытный сварщик. Тем не менее довольно часто профессионалом человек становится уже после приобретения агрегата.

При использования генератора необходимо соблюдать несколько простых правил:

  • использовать устройство следует на горизонтальной плоскости;
  • в качестве первых свариваемых деталей лучше использовать заготовки толщиной от трех миллиметров;
  • научиться правильно держать дугу и не прожигать изделия;
  • не полагаться на удачу в работе с аппаратом, а тщательно ознакомиться с инструкцией, содержащей весь необходимый объем информации;
  • отдельное внимание необходимо уделить технике безопасности;
  • лучше не эксплуатировать агрегат в запыленных помещениях, так как генераторы «не любят» грязь.

Работая с инверторным сварочным аппаратом, важно учитывать специфику его подключения к генератору. В случае неправильного выбора станции инвертор может выйти из строя. В данном случае даже учет только лишь мощности, как уже было отмечено ранее, не решает вопрос совместимости.

Бензогенераторы для сварки позволяют осуществлять сварочные работы в условиях отсутствия доступа к электрической сети. Помимо возможности обеспечения питанием сварочных приборов, данные агрегаты также могут производить электроэнергию и для нужд, например, дачи или гаража. В связи с этим такие устройства стали достаточно популярными у многих простых пользователей.


Все о сварочных агрегатах

Сварочные агрегаты – устройства для автономной дуговой сварки. Это мобильная аппаратура, которая преобразует энергию от топлива в ток и подает ее к сварочному аппарату. Техника используется в полевых условиях, когда нет возможности подключить инструмент к электросети. Сварочные агрегаты получили широкое распространение в строительстве, производстве, дачном хозяйстве.

Особенности

Сварочный агрегат получает энергию от дизельного или бензинового топлива, которая затем преобразуется в ток. КПД при этом составляет от 90 до 98%.

Различают 3 вида агрегатов по типу транспортировки.

  • Самоходный. Это полноценная машина с кабиной для водителя. Помимо блока питания, у нее может иметься погрузочный крюк. Перемещается без привлечения другой техники.
  • Прицепной. Еще один передвижной вариант, но не полностью автономный. Чтобы доставить аппарат, нужно прицепить его к автомобилю.
  • Без шасси. Металлический блок без колес. Доставляется на место работы в грузовике.

Назначение техники зависит от модели. Одни аппараты предназначены для использования в помещении – у них обычно отсутствует защитный кожух, внутренние элементы в свободном доступе.

Однако использовать их можно только в хорошо проветриваемых цехах, так как аппаратура выделяет газ.

Другие приборы надежно защищены от дождя, перепадов температуры и ветра, оснащены колесами и предназначены для решения полевых задач.

Устройство и принцип работы

Сварочные агрегаты состоят из 2-х основных функциональных частей: двигателя и электрогенератора. Принцип действия следующий:

  • топливо сгорает в двигателе, выделяется газ, который силой давления приводит в движение якорь генератора;
  • за счет взаимодействия вращающегося якоря и статора, точнее, их магнитных потоков, образуется ток;
  • ток через выпрямительное устройство поступает к электродам, которые используются для резки металла или сварки.

Управление агрегатом осуществляется при помощи приборной панели. У некоторых моделей есть пульт дистанционного управления.

Все сварочные агрегаты выпускаются с двигателем внутреннего сгорания.

Что касается конструкции, двигатель и генератор соединяются муфтой и зачастую прячутся под прямоугольный металлический кожух. Он защищает элементы устройства от влаги, высоких и низких температур, воздействия ультрафиолета и попадания пыли.

Одни агрегаты выполнены только в виде корпуса, который транспортируется при помощи грузовиков. У других – имеются шасси с 2 или 4 колесами, что позволяет подсоединить устройство к машине и доставлять на место работы в качестве прицепа. Некоторые сварочные агрегаты весят 50-100 кг, при этом оснащены колесами. Такие перевозятся вручную, если, конечно, речь идет о небольших расстояниях внутри одного производственного цеха. Переместить облегченную технику могут двое взрослых мужчин.

В корпусе, помимо двигателя и генератора, могут быть отсеки для сварочного инструмента или газового баллона. У некоторых моделей предусмотрены специальные шторки или дверцы для скорейшего доступа к функциональным элементам. Они позволяют быстро провести ремонт. Встречаются и дополнительные элементы:

  • прожектор для работ в темное время суток;
  • блок сушки электродов;
  • устройство для плазменной резки металлов;
  • блок для прогрева грунта или льда.

Виды и производители

На рынках сварочной аппаратуры более двух десятков вариаций сварочных станций. Рассмотрим основных производителей и распространенные подтипы.

Читайте также:  Правильно укладываем металлочерепицу на двухскатную кровлю: особенности процесса

Разновидности техники

У сварочных агрегатов существует несколько классификаций, и самая важная – по виду топлива.

  1. Дизельные устройства. Шумные, габаритные, но с экономичным расходом топлива. Для получения 1 кВт тока расходуется не более 300 мл дизеля. Рабочий ресурс до 40 тыс. часов, максимальная мощность от 5 до 500 кВт. Стоят в 3-5 раз дороже, чем бензиновые аналоги.
  2. Бензиновые генераторы. Мощность от 0,5 до 100 кВт, расход топлива на 1 кВт – около 5,5 л. Разница с дизелем огромная, зато стоимость самого устройства ниже. Агрегаты на бензине менее шумные, более компактные, большинство можно перемещать вручную.

Дизельные установки применяются в промышленных условиях, когда важно экономить топливо, но добиваться высоких показателей мощности. Бензиновая техника предназначена для бытового использования. Ее проще купить, а на большой расход топлива можно закрыть глаза, ведь в бытовых условиях сварочные агрегаты используют редко и не подолгу.

Вторая классификация – по устройству шасси и способу транспортировки. Как уже говорилось ранее, шасси может отсутствовать, быть 2- или 4-колесным. Из моделей с шасси выделяют самоходную технику с кабиной водителя и прицеп. Отдельного внимания заслуживают гусеничные модели.

Вместо колес у них установлены гусеницы, которые позволяют перемещаться по льду, заснеженным участкам, болотам.

А также выделяют несколько различных технологий, по которым работает агрегат.

  1. Аппарат трансформаторного типа. КПД 90%, низкий риск поломки. Простой базовый вариант, доступный по стоимости. Минусы – необходима высокая квалификация сварщиков, установка крупногабаритная и тяжелая.
  2. Выпрямитель. Новое поколение дуговой сварки. Полупроводники проводят ток в одном направлении. Для обращения нужно меньше квалификации, благодаря улучшенной технологии легче сваривать цветные металлы, чем при использовании трансформаторов. Однако цена выше, и присутствует риск поломки при перепадах напряжения.
  3. Мобильное устройство 220 В. Компактный, мобильный агрегат со вспомогательным генератором. Может сваривать под водой, по грунтовке, по намагниченному металлу.
  4. Автономные устройства АДД. Эксплуатация в среде до 98% влажности. Агрегат закрыт кожухом, почти не шумит, не боится непогоды. Рабочая температура от -45 до +45 градусов Цельсия. Напряжение до 100 В, питание дизельным топливом. Самый популярный тип сварочных агрегатов на шасси в России.

Виды сварочных аппаратов

Сварка, как вид соединения металлических элементов, получила массовое распространение чуть больше века назад. Однако сегодня применяется во многих сферах деятельности, от производства электроники до строительства гигантских конструкций. Поскольку состав используемых при этом металлов бывает весьма разнообразным, для получения надёжных сварочных швов было придумано и реализовано множество видов оборудования. Наиболее популярными среди них являются сварочные аппараты. Рассмотрим, какие бывают сварочные аппараты, виды, плюсы и минусы каждого.

Трансформаторы

Трансформатор является наиболее традиционным видом электрического сварочного аппарата. Одновременно он один из самых простых по конструкции. Основным элементом конструкции этого типа сварочников служит понижающий трансформатор, преобразующий напряжение электросети до значения, необходимого для сварки. Сила тока при этом изменяется с помощью разных методик, наиболее известный — смещение одной обмотки относительно второй. По мере изменения промежутка между обмотками меняется ток.

Особенностью сварочных трансформаторов считается переменный ток на выходе, что приводит к заметному разбрызгиванию металла и ухудшению качества швов. Чтобы проводить сварку цветных металлов, повысить качество горения дуги, в структуру аппарата нужно добавлять достаточно массивные и громоздкие компоненты. Основной элемент — трансформатор — также не отличается компактностью и малым весом. При использовании аппарата для производства серьёзных работ необходимы специфические (для переменного тока) электроды и немалый опыт сварщика.

КПД прибора достаточно высокий, достигает 90%, однако часть энергии тратится на нагрев. Охлаждение осуществляется при помощи вентиляторов разной мощности, поскольку требуется охлаждать агрегат весом в несколько десятков, а иногда и сотен килограммов. Применение этого вида сварочных аппаратов сегодня сокращается, но они всё же пользуются спросом, из-за низкой стоимости, надёжности и долговечности. Используются трансформаторы для сварки низколегированных типов стали.

Выпрямители

Сварочные выпрямители можно считать усовершенствованием аппаратов-трансформаторов. В сварочных швах, полученных при помощи выпрямителей, практически исключены те изъяны, что обусловлены применением переменного тока. Устройства, кроме понижающего трансформатора, имеют в конструкции диодный блок (выпрямитель), элементы регулирования, запуска и защиты. Переменный ток не только меняет напряжение, но и преобразуется в постоянный. Это даёт возможность получить ровную, устойчивую дугу. Соответственно, снижается разбрызгивание металла, шов получается более качественным. Работать можно любыми электродами.

Расширяется также сфера использования сварочника — можно соединять не только низколегированные «чёрные» стали, но и цветные металлы, нержавейку, чугун (применяя соответствующие электроды). Поскольку постоянный ток обладает полярностью, не следует об этом забывать — при подключении электродов этом параметр следует учесть. Некоторые сварочные работы целенаправленно выполняются на обратной полярности (сварка алюминия).

Многие производители сегодня снижают изготовление этого вида бытовых аппаратов. Если же говорить о профессиональном использовании, они до сих пор используются довольно широко. Недостатками можно считать большой вес, необходимость работы квалифицированного сварщика, серьёзную «просадку» напряжения в электросети в процессе сварки. Достоинства — невысокая цена, надёжность и неплохое качество шва.

Полуавтоматы

Полуавтоматические сварочные аппараты в среде инертных или активных газов, или просто полуавтоматы — устройства более сложные, нежели трансформаторы или выпрямители. Однако в использовании более удобны. Часто применяются при кузовном ремонте автомобилей, достаточно широко используются в быту, частном домохозяйстве.

Конструкция состоит из следующих компонентов:

  • трансформатора;
  • выпрямителя;
  • привода, подающего проволоку;
  • газового баллона;
  • рукава с горелкой.

Сваривание деталей осуществляется плавящейся в электрической дуге проволокой, которая в процессе расположена в среде защитного газа. Регулировка тока осуществляется чаще всего ступенчато, подвержена изменению также скорость подачи проволоки. Соотношением этих параметров устанавливается необходимый режим работ.

Различные модели полуавтоматов работают:

  • только с газом;
  • с газом или без газа (переключается);
  • только без газа.

Если работа производится без газа, применяется специальная проволока (флюсовая). Отличается от обычной флюсовая проволока тем, что в её состав, кроме металла, включается флюс. При горении составляющих флюса образуется облако защитного газа, который предотвращает окисление сварной ванны воздухом. Кроме того, активные элементы состава флюса придают металлу нужные параметры, дуга становится более стабильной. При этом не нужен газовый баллон, что удобно, однако сама проволока существенно дороже.

При работе с различными металлами используют разный газ — углекислый при сварке железа, смесь аргона и углекислоты, если работают со сталью, при сварке алюминия — аргон. Газовые баллоны следует применять промышленные либо фирменные.

Полуавтоматы отличаются высокой производительностью, дают прекрасный качественный шов на различных металлах. Недостатками можно отметить разбрызгивание металла и большой расход материалов на угар.

Инверторы

Аппараты этого типа называют также импульсными. Сегодня сварочные инверторы считаются одними из самых распространённых аппаратов из-за своего небольшого веса и общедоступности. И если ещё лет 10 назад инверторы были дороги и не очень надёжны, то сейчас эти недостатки устранены. Использование инверторной методики даёт сегодня уменьшение размеров трансформатора, повышение качественных свойств дуги, оптимизации КПД, снижение разбрызгивания металла при сварке.

Сварочный инвертор состоит из силового трансформатора, назначением которого является снижение сетевого напряжения до нужной величины, блока электросхем и дросселя-стабилизатора, нужного для минимизации пульсаций тока.

Напряжение питающей сети подаётся в инверторе на выпрямитель, на выходе которого блок схем трансформирует постоянный ток в переменный, обладающий высокой частотой. Этот, полученный на выходе силового блока, переменный ток подаётся на сварочный трансформатор высокой частоты, более компактный и лёгкий, чем обычный сетевой преобразователь. Напряжение на выходе сварочного трансформатора снова выпрямляется и подаётся на дугу.

Аргонодуговой сварочный аппарат

Этот вид оборудования для сварки использует специальные неплавящиеся электроды из вольфрама, газом для защиты служит гелий или аргон.

Аргонодуговой аппарат с использованием вольфрамового электрода содержит следующие компоненты:

  • источник, обеспечивающий получение постоянного или переменного сварочного тока;
  • приспособление регуляции для работы с током;
  • комплект горелок для применения с различными напряжениями;
  • управляющая схема, обеспечивающая координацию цикла сварки и защиту;
  • стабилизирующее устройство для возбуждения, а также выравнивания дуги.

Агрегаты этого вида применяют, если есть необходимость в качественной сварке цветных металлов.

Аппарат для точечной сварки

Сварка точечным способом является одним из видов контактных сварок термомеханического класса. Сам процесс состоит из нескольких моментов. Для начала детали, сложенные необходимым образом, помещаются между электродами и сжимаются друг с другом, после чего нагреваются до момента достижения пластичности и совместно деформируются. Скорость сварки в условиях завода — до 10 точек в секунду.

Детали разогреваются при помощи мгновенного (0,01–0,1 сек.) импульса тока сварки. Этот быстрый импульс даёт возможность достичь разогрева металла до расплавления, что приводит к возникновению объединённой для обеих деталей жидкой зоны. После прекращения действия тока детали по-прежнему совмещены, прижаты друг к другу до снижения температуры и отвердевания расплавленной точки. Сжатие деталей прекращается с задержкой по времени, для создания условий лучшей кристаллизации металла.

Достоинствами точечной сварки можно выделить экономичность, надёжность и прочность шва, несложность достижения автоматизации. К сожалению, подобного вида сварочный шов не обладает герметичностью, что ограничивает сферу его использования.

Аппарат для газовой резки и сварки

Газовая сварка предполагает нагрев детали до расплава пламенем высокой температуры. При этом применяются горючие газы — водород, природный газ, ацетилен. Отличительным свойством этих газов является хорошее горение на воздухе. Чаще всего в газосварочных аппаратах используют ацетилен, легко получаемый с помощью карбида кальция и воды. Температура горения этого газа 3200–3400 °C.

Достоинства газовой сварки и резки металлов:

  1. Несложная технология.
  2. Не требуется доступ к электрической сети, нет необходимости в использовании электрического тока.
  3. Оборудование, на базе которого выполняется сварка, достаточно несложно.

Следует, однако, отметить, что газовая сварка не обеспечит высокую скорость работ и производительность, ведь выполняется лишь вручную.

Серьёзное внимание при газовой сварке уделяется подготовке деталей, регулированию мощности горелки, установке её в нужное положение.

Плазменная сварка

Плазменная сварка (резка) металлов — операция, в ходе которой происходит расплавление металла потоком плазмы. Плазма — это газ, в составе которого содержатся заряженные частицы, проводящие электрический ток. Газ ионизируется путём нагрева дугой, выходящей из плазмотрона. Чем более высокую температуру будет иметь газ, тем выше ионизация. Температура дуги в аппаратах плазменной сварки достигает десятков тысяч градусов.

Технология такая: к горелке в быстром темпе подаётся газ и электрический ток для формирования дуги. Резка происходит не только из-за расплавления металла, но и за счёт того, что скоростной ионизированный поток вымывает металл из зоны действия плазмы.

Кроме знания того, какие бывают сварочные аппараты, при выборе следует учитывать потребности пользователя. И если в автомастерской или на производстве может понадобиться профессиональный аппарат, то для бытовых нужд достаточно недорогого прибора.

Добавить комментарий