1.1. Основні джерела живлення зварювальної дуги, переваги та недоліки. Зварювальний пост.
Вибір джерела живлення для певного зварювального процесу здійснюється за його технічними експлуатаційними характеристиками, а також сервісними можливостями. До сталих режимів відносять роботу джерел при холостому ході, робочому навантаженні та короткому замиканні. Основними технічними характеристиками джерел живлення є: напруга холостого хода U0 ; номінальна сила зварювального струму Ін; номінальна робоча напруга Uн; діапазон регулювання зварювального струму і робочої напруги; тривалість роботи у зварювальному циклі ПН %, ПВ %; коефіцієнт корисної дії η; коефіцієнт потужності cos . ϕ Номінальними називаються значення струму, напруги та потужності, на які розраховано джерело живлення, при роботі у заданому режимі без перегріву вище встановленої температури.
Джерела живлення класифікують за родом струму (постійний або змінний) та способом регулювання (рис. 1.1).
Класифікація джерел живлення зварювальної дуги
За типом зварювального струму
Отже, ми вже розібрали, що джерелом живлення може бути трансформатор, випрямляч і генератор. Але в ширшому сенсі усі ці джерела можна поділити ще на декілька підгруп. Одна з них-тип струму, який генерує джерело.
Джерело може генерувати постійний або змінний струм. Класичний трансформатор і генератор підвищеної частоти частенько генерує змінний струм. Зварювальний випрямляч генерує постійний струм.
Чим відрізняється джерело живлення на постійному струмі і на змінному?
Зварювальний апарат змінного струму і постійного в чому різниця? Давайте розбиратися.
Апарат на змінному струмі дуже простий: він збирається зі знижувального трансформатора і спеціального механізму, який регулює силу зварювального струму. При застосуванні зварювальної дуги змінного струму зварювання ведеться на змінному струмі відповідно.
Апарат на постійному струмі технологічніший. Його основні компоненти-це знижувальний трансформатор, пристрій, що випрямляє струм (випрямляч), яке перетворює змінний струм, що поступає, в постійний, і пристрій, що регулює силу струму. Відповідно, тут зварювання ведеться на постійному струмі.
Це основні конструктивні відмінності. Є ще відмінності експлуатаційні. Зварювання постійним струмом прийнятніше, оскільки у цього джерела струму більше переваг. Апарати на постійному струмі набагато компактніше і простіше в застосуванні, вони технологичнее, і в цілому вважаються сучаснішими. Зварювання змінним струмом складніше і характеризується нестабільністю горіння дуги.
Також згадаємо инверторные джерела живлення, які на даний момент вважаються найтехнологічнішими і поширенішими. Це складні апарати, які багаторазово перетворюють струм, згладжуючи його за допомогою спеціальних фільтрів, і згодом випрямляють. В результаті зварювальник отримує постійний струм, а значить украй стабільну дугу, яка легко підпалюється. Також инверторные апарати забезпечуються електронним блоком управління, який простий в застосуванні.
Инверторный джерело зварювального струму-найпоширеніший тип на даний момент. Такі апарати найкомпактніші і легші (у продажу є моделі вагою не більше3-5 кг), при цьому вони оснащуються додатковим функціоналом, що спрощує зварювання.
Джерелами змінного синусоїдального струму служать зварювальні трансформатори. Для створення змінного струму заданої форми (наприклад, прямокутної) є джерела зі спеціальним керуванням. Джерела змінного струму широко використовують для ручного дугового зварювання та механізованого зварювання під флюсом (мал. 1.2).
Для зварювання легких сплавів у середовищі аргону випускають спеціальні установки. Для живлення зварювальної дуги постійним струмом застосовують випрямлячі, електромашинні перетворювачі та агрегати. Найбільше розповсюджені зварювальні випрямлячі. Вони мають істотні переваги перед електромашинними перетворювачами (високий ККД, широкий діапазон регулювання струму та напруги, можливість автоматичного керування та програмування процесу зварювання і т. ін.). Випрямлячі випускають зі спадними, жорсткими та універсальними зовнішніми вольт-амперними характеристиками.
Робоче місце електрозварника називають зварювальним постом.
Залежно від виконуваної роботи і габаритів зварюються конструкцій зварювальний пост розташовують у спеціальних зварювальних кабінах або безпосередньо на виробі. Робочі кабіни служать для захисту зварників від випромінювання дуги в постійних місцях зварювання. При зварюванні невеликих виробів робочі місця обладнують зварювальними кабінами розміром 2000x2000 або 2000х3000 мм. Стіни кабін мають висоту 1800 ... 2000 мм, а для кращої вентиляції підняті над підлогою на 200 ... 300 мм. В якості матеріалу для стін використовують тонколистову сталь або вогнетривкі матеріали
Зварювальний пост – це робоче місце зварника яке укомплектоване необхідним оснащенням та пристроями для зварювання. Пости бувають стаціонарні і пересувні. До складу зварювального поста в обов’язковому порядку входять:
- Джерела живлення зварювальної дуги.
- Струмопровідними (зварювальні дроти).
- Електродоутримувачі.
- Спеціальні захисні пристрої (щитки та маски).
- Спеціальний одяг (брезентова або сукняна).
- Допоміжні інструменти зварника (дротяні щітки, молоток шлаковідділювач, зубило, набір шаблонів, набір гайкових ключів, слюсарний молоток, набір вимірювального інструмента, крейда і важильок).
- До складу зварювального поста входять також шафа для зберігання інструментів, зварювальний стіл, установочні та зажимні пристрої, засоби індивідуальної витяжки зварювальних газів. Зварювальний пост повинен бути таких розмірів як 2000Х2000 мм.
Зварювальний пост повинен мати таке обладнання:
- Джерела живлення. 6. Робочий стіл.
- Стелаж для пристроїв та заготівок. 7. Стілець.
- Ящик для електродів. 8. Контрольний стіл.
- Інструментальна тумбочка. 9. Ширма.
- Місцева вентиляція.
ВИДИ ЗВАРЮВАЛЬНИХ ПОСТІВ.
Зварювальні пости можуть бути стаціонарні і рухомі (пересувні). До стаціонарних відносять такі пости, які розташовані в зварювальних цехах в окремих зварювальних кабінках в яких зварюють вироби не великих розмірів.
Рухомі пости організовують при ремонтних та монтажних роботах, в таких випадках використовують пересувні джерела живлення зварювальної дуги.
По кількість постів і способу установки
Тут усе набагато простіше. Незалежно від типу джерела живлення, будь він змінний або постійний, трансформатор або інвертор, у будь-якому з них може бути або один роз’єм для зварювання, або3 і більше.
Апарати з одним роз’ємом називаються однопостовими і призначені для генерування одніє
ї зварювальної дуги, для застосування одним зварювальником. Апарати з великою кількістю роз’ємів називаються багатопостовими, і відразу декілька зварювальників можуть робити зварювання від одного апарату.
Вимоги до джерел живлення зварювальної дуги
До усіх джерел живлення дуги пред’являються вимоги, обов’язкові для здійснення дугового зварювання. Так джерела живлення повинні генерувати стабільну дугу, яка при цьому повинна легко підпалюватися. Також джерело повинне видавати необхідні вам характеристики, а саме силу зварювального струму і напругу дуги.
Ще одна важлива вимога-це можливість швидкого відновлення напруги дуги після короткого замикання, коли напруга падає до нульової відмітки. І, нарешті, джерело має бути оснащене пристроєм, який дозволить регулювати силу зварювального струму, вчасно і після виконання робіт.