Назначение и основные типы источников

Рис.1. Ступени развития конструкций сварочных источников

Рис.2

Сварочный выпрямитель традиционного типа (рисунок, 2 а), выполненный на тиристорах, состоит из понижающего трансформатора, силового выпрямительного блока, сглаживающего реактора и системы управления, осуществля­ющей в зависимости от назначения различные функции. Источник питания инверторного типа (рисунок, б) построен по другому принципу. Напряжение сети выпрямляется, «сглаживается» с помощью фильтра, затем преобразуется в переменное повышенной частоты (чаще свыше 15 кГц), трансформируется и снова выпрямляется. Ступеней преобразования энергии в инверторном источнике питания больше, чем в обычном (в обычном источнике таких ступеней всего две, в инверторном - их четыре). Несмотря на это инверторный источник питания того же назначения, что и обычный, имеет значительно более высокий КПД, меньшую массу и габаритные размеры. Отмеченное достигается только за счет того, что в инверторном источнике питания нет рассчитанного на полную мощность трансформатора промышленной частоты. Трансформатор повышенной частоты в инверторном источнике питания имеет массу приблизительно в 50 раз меньшую по сравнению с трансформатором промышленной частоты, благодаря чему потери энергии в нем несравнимо меньше, а КПД существенно выше. Небольшие размеры высокочастотного трансформатора позволяют создавать компактные источники питания.

Применение современной электроники позволило снизить массу сварочного источника в 10 раз (рис.3)

Рис.3. Снижение массы сварочного источника

По мере усложнения современного сварочного обору­дования растет проблема общения с этим оборудова­нием пользователя. Чем больше современное оборудо­вание предоставляет сварочных процессов и возмож­ностей, тем сложнее становится панель управления.

Сварщикам обычно не нравится высокой уровень сложности, поскольку некоторые функции приме­няются редко. Для сложных материалов и высокока­чественной сварки каждая из доступных функций только приветствуется, но в большинстве случаев требуются лишь некоторые из них.

Нетрудно предсказать, что дальней­шее развитие получат инверторные сварочные источники. Небольшого размера и удоб­ные в работе источники требуются для различных ре­монтных работ. Будут улучшаться показатели потреб­ляемой мощности, что позволит подключать их к электросетям ограниченной мощности. Прочность и надежность также являются важными факторами. Улучшится защита источников от пыли, влаги и электрических помех. Модульная конструкция источников, циф­ровое управление и возможность обновлять про­граммное обеспечение гарантируют высокое качество сварных работ.

Источник питания входит в состав любой установки для дуговой и электрошлаковой сварки, Он снабжает дугу или электрошлаковый процесс электрической энергией необходимых параметров. При дуговой сварке применяются токи от 1 до 3000 А при напряжении 40-141 В. Сварка может выполняться на постоянном и переменном токе, как при непрерывной, так и при импульсной подаче энергии. В зависимости от вида энергии и характера ее преобразования различают следующие типы источников питания.

Трансформатор понижает переменное напряжение сети до необходи­мого при сварке.

Выпрямитель преобразует энергию сетевого переменного тока в энер­гию постоянного сварочного тока.

Генератор преобразует механическую энергию вращения его вала в электрическую энергию постоянного тока.

Преобразователь является комбинацией трехфазного асинхронного двигателя переменного тока и сварочного генератора и, следовательно, преобразует сетевую энергию в используемую для сварки энергию посто­янного тока.

Агрегат состоит из двигателя внутреннего сгорания и генератора по­стоянного тока, в нем для получения сварочного тока используется хи­мическая энергия сгорания жидкого топлива.

Различают источники общепромышленного и специального назна­чения. К общепромышленным относятся источники для ручной сварки покрытыми электродами и механизированной сварки плавящимся элек­тродом в защитном газе и под флюсом, они предназначены в основном для сварки углеродистых и легированных сталей средней толщины. Специа­лизированные источники предназначены для обслуживания более сложных технологических процессов, связанных с изготовлением тонколи­стовых конструкций, а также изделий из высоколегированных сталей и цветных металлов. Некоторые из процессов, родственных дуговой свар­ке — наплавка, напыление, резка, а также электрошлаковая сварка — тоже нуждаются в специализированном источнике. Эти источники отли­чаются относительной сложностью, насыщены элементами автоматики, обладают высокими сварочными свойствами.