Zasada działania transformatora spawalniczego i czym różni się od falownika
Elementy metalowe łączone są spawaniem elektrycznym od około 150 lat. Metoda nie traci na aktualności do dziś. Transformator spawalniczy jest klasycznym wyposażeniem tej metody. I chociaż stopniowo jest zastępowany przez bardziej funkcjonalne i niedrogie falowniki, nieco przestarzałe urządzenie pozostaje honorem wśród spawaczy ze starej szkoły. Rozważ urządzenie transformatora i określ, czym różni się od falownika.
Co to jest transformator spawalniczy
Po raz pierwszy kawałki metalu zostały połączone ze sobą za pomocą energii elektrycznej przez rosyjskiego inżyniera Nikołaja Benardosa w 1882 roku. I opatentował tę metodę na całym świecie pod nazwą „elektrohefajstos”. Następnie metodę wielokrotnie udoskonalano, ulepszano sprzęt, a termin uproszczono do „spawania elektrycznego”.
Transformator spawalniczy to urządzenie, które przekształca prąd przemienny, zapewniając optymalny poziom spawania metali. W tym celu obniża napięcie w sieci, zarówno z 220 V, jak i 380 V do wymaganego 60-75 V. Przeznaczeniem urządzenia jest ręczne spawanie łukowe za pomocą elektrod. Zastanów się, do czego służy transformator spawalniczy i jakie ma zalety.
Urządzenie jest bardzo szeroko stosowane wszędzie. Obszar ten obejmuje zarówno zastosowanie domowe, jak i przemysłowe. Aby pracować w produkcji, musisz opanować specjalizację. Ponieważ technologie i metody spawania są bardzo różne ze względu na złożoność przetwarzanych mechanizmów i zespołów.
Dlatego spawacz musi wiedzieć wszystko o właściwościach metali. Umieć wykonać różne szwy i wiedzieć, w jakim przypadku użyć każdego z nich. Do celów domowych transformator może być z łatwością używany przez początkującego, bez specjalistycznej wiedzy. Wystarczy trochę praktyki, aby uzyskać szew dobrej jakości.
Zalety transformatora spawalniczego:
- Wielka moc.
- Możliwość spawania grubych metali.
- Bardzo długa żywotność.
- Łatwy w użyciu.
- Bezpretensjonalność w przechowywaniu.
- Łatwa naprawa.
- Niska cena, zarówno za samo urządzenie, jak i jego części zamienne.
Wśród niedociągnięć można zidentyfikować wiele wagi i wymiarów. To prawda, że dotyczy to tylko kopii przemysłowych. Urządzenia do użytku domowego są bardzo kompaktowe i nie ważą zbyt wiele. Obie opcje mają trudności z zapłonem, a także niestabilne spalanie łuku.
Początkujący zauważają niedogodności związane z dostosowywaniem aktualnej siły. Transformator nie posiada przełączników i przycisków do tego celu. Konieczna jest niezależna zmiana albo wartości reaktancji indukcyjnej, albo napięcia wtórnego obwodu otwartego. A to wymaga doświadczenia.
Zainstaluj transformator
Zastanów się, z czego składa się transformator spawalniczy. Urządzenie jest poszukiwane ze względu na swoją prostotę. Znajduje to odzwierciedlenie w jego konserwacji i łatwych naprawach. W końcu urządzenie składa się tylko z dwóch prostych węzłów.
Pierwszy jest potrzebny do obniżenia napięcia pochodzącego z sieci. Ponadto możliwe jest włączenie urządzenia do źródła zasilania, zarówno na 220 V jak i 380. Dzięki tej ostatniej właściwości zespół transformatora może być w pierwszym przypadku jednofazowy. A jeśli konieczne jest przekształcenie napięcia na 380 V, to dwufazowe lub trójfazowe.
Jedna faza składa się z rdzenia i dwóch uzwojeń. Transformator trójfazowy zawiera w środku trzy jednofazowe. Dwufazowy - tylko dwa zwykłe, ale takie urządzenia są bardzo rzadkie. A do kontroli jest węzeł regulacji.
Jego rolę często pełni prosty dławik saturacyjny. Aby zwiększyć natężenie prądu, a tym samym zmniejszyć napięcie, musisz zmienić szczelinę obwodu magnetycznego dla tej części. Aby ułatwić korzystanie z tej operacji, do korpusu doprowadzony jest specjalny uchwyt. Rzemieślnicy często samodzielnie montują tak prosty projekt.
W wersji fabrycznej do pierwszego uzwojenia dodawany jest regulator półprzewodnikowy oparty na tyrystorach. Drugie uzwojenie jest połączone z mostkiem prostownika. Zapewnia to dwa poziomy napięcia. Chłodzenie dla obu opcji jest wymuszone.
Standardowe wyposażenie zgrzewarki:
- Rdzeń magnetyczny.
- Rdzeń.
- Uzwojenie pierwotne.
- uzwojenie wtórne.
- Regulator tyrystorowy.
- stabilizator impulsu.
- Kondensatory.
- Śruba regulacyjna z uchwytem do obracania.
- Ochronny system zawieszenia.
- Zaciski do przewodów.
- Rama.
Dla większej wydajności i łatwości użytkowania do urządzenia dodawany jest wentylator. Wymuszone chłodzenie wydłuża czas ciągłej pracy urządzenia. Aby zabezpieczyć się przed przeciążeniem, zainstaluj wyłącznik. A dla lepszej funkcjonalności montowanych jest kilka uzwojeń wtórnych.
Najprostszy schemat wykonania jest kluczem do niezawodnego działania. Jednostki rzadko zawodzą. A jeśli tak się stanie, ich naprawa nie jest trudna. Każda osoba może wymienić niedrogie części. Nawet bez specjalnej wiedzy.
Jak działa urządzenie
Większość spawarek konwertuje prąd stały na prąd przemienny. Jest to potrzebne do zapalenia łuku. Transformator umożliwia również pracę z prądem stałym. Dlatego pozostaje tylko dostosować prąd elektryczny do pożądanych warunków.
Zasada działania transformatora spawalniczego opiera się na konwencjonalnych procesach fizycznych. Najpierw prąd jest doprowadzany do pierwszej cewki. I tworzy pole magnetyczne. W rezultacie, dzięki sile elektromotorycznej (EMF), elektrony otrzymują ukierunkowany ruch.
Prąd płynący po spirali pierwszej cewki przez rdzeń dociera do uzwojenia wtórnego. A ponieważ jest mniej zwojów, napięcie wyjściowe spada. Ta praca jest wykonywana przez zespół transformatora.
Aby dostosować natężenie prądu, należy zmienić odległość między uzwojeniami. Zbliżanie się spirali wtórnej drutu do pierwszej cewki zwiększa natężenie prądu. Istnieją transformatory o innej konfiguracji. Uzwojenie wtórne jest ciasno zamocowane, a rdzeń jest ruchomy.
Gdy elektroda spawa metal, urządzenie jest obciążone. Po zakończeniu pracy na szwie urządzenie natychmiast przechodzi w tryb bezczynności. Ponadto napięcie jest utrzymywane na uzwojeniu wtórnym. W końcu pole elektromagnetyczne jest indukowane przez strumień magnetyczny.
Wartość napięcia otwartego transformatora spawalniczego od 48 do 70 V jest uważana za bezpieczną. Wszystko, co nie jest zawarte w tych ramach, już teraz stanowi zagrożenie dla życia. Dlatego konieczne jest zbudowanie ogranicznika w najprostszym obwodzie elektrycznym. Automatycznie zmniejszy napięcie natychmiast po zaniku łuku. Wymagane jest również zapewnienie niezawodnego uziemienia obudowy przyrządu podczas pracy.
Przydatne wideo
Klasyfikacja według cech
Zazwyczaj jednostki dzielą się na 3 typy. Zgodnie z zasadą działania transformatora spawalniczego. A raczej jego węzeł kontrolny. Przydziel urządzenia sterujące amplitudą o normalnej lub zwiększonej dyspersji. Pierwsza opcja zawiera ssanie. Drugi jest bardziej skomplikowany, ponieważ oprócz uzwojenia biernego ma stabilizator napięcia i kondensatory.
W trzeciej formie tyrystory regulują prąd. Czasami w takie urządzenia wbudowany jest inny transformator do zasilania. Jest niezbędny dla stabilności spalania łuku. Albo tę rolę przejmuje stabilizator pulsu.
W przeciwnym razie wszystkie typy transformatorów spawalniczych można sklasyfikować według następujących kryteriów:
- Napięcie sieciowe. Urządzenia gospodarstwa domowego działają z linii 220 V. Przemysłowe zasilane są z sieci trójfazowej 380 V. Produkują również kombinowane wersje jednostek.
- Funkcjonalność. Bezpośrednio zależy od siły prądu. Powyżej 300 A mogą być generowane tylko przez transformatory przemysłowe. Jeśli siła prądu jest niższa, urządzenie nie radzi sobie już z grubym metalem.
- Liczba stanowisk pracy. Ten wskaźnik określa, ile kabli spawalniczych można podłączyć do urządzenia. Istnieją jednostki wielostanowiskowe, które umożliwiają równoczesną pracę sześciu spawaczom.
- Metoda dostosowania. Zależy to od składu węzła kontrolnego.
W związku z powyższym możliwe jest sformułowanie zaleceń dotyczących wyboru transformatora spawalniczego na potrzeby domowe. Do domu odpowiednie jest urządzenie jednofazowe z dławikiem sterującym nasyceniem. Lepiej jest wybrać jednostkę jednostanowiskową o prądzie wyjściowym co najmniej 300 A. Jest to przydatne, jeśli musisz pracować z grubym metalem.
Jaka jest różnica między transformatorem a falownikiem?
Nowoczesna spawarka jest podłączona do sieci prądu przemiennego. Następnie konwertuje ją na stałą. A potem odwraca się z powrotem w zmienną. Taka złożoność jest potrzebna, aby uzyskać częstotliwość wyjściową 50-80 kHz zamiast zwykłych 50 Hz.
Ale to nie wszystko. Podczas konwersji napięcie spada do 90 woltów. Niektóre urządzenia mogą obniżyć go do 30 V. Dzięki temu natężenie prądu może osiągnąć 500 amperów. A na wyjściu urządzenie ponownie prostuje napięcie, a praca jest wykonywana na prądzie stałym w trybie wielotysięcznych tętnień.
Taka operacja jest możliwa ze względu na złożoność urządzenia. Oprócz transformatora obniżającego, urządzenie wyposażone jest w różne filtry i modulatory. Zainstalowane są w nim chłodnice, a także wszelkiego rodzaju regulatory i czujniki.
Ale przy całej złożoności obwodu pozwala zmniejszyć rozmiar transformatora i znacznie zmniejszyć zarówno wymiary urządzenia, jak i jego wagę. Ponadto łuk elektryczny nie traci stabilności, a metal dobrze się topi i tworzy równy szew.
Dodatkowe zalety falownika nad transformatorem:
- Zużycie energii elektrycznej jest znacznie zmniejszone.
- Dobra wydajność przy mniejszej mocy.
- Regulacja natężenia prądu, pozwalająca na spawanie nie tylko cienkich, ale również grubych metali.
- Możliwość pracy ze stalami stopowymi, miedzią i aluminium.
- Wydajność pozostaje niezmienna przez długi czas podczas ciągłej pracy.
A główną wadą jest wysoka cena falowników. Ponadto urządzenie jest bardzo kapryśne. Natychmiast reaguje na niższe temperatury otoczenia. A ze względu na złożoność konfiguracji naprawy są trudne, co również zamienia się w kosztowną przyjemność.
Przydatne wideo
Podsumowanie
Transformator spawalniczy obniża napięcie sieci domowej lub przemysłowej do siedemdziesięciu woltów. Przy takim obciążeniu możliwe staje się łączenie ze sobą elementów metalowych poprzez ręczne spawanie łukowe. Podczas pracy konieczne jest użycie specjalnych elektrod.
Transformator ma niezaprzeczalne zalety w stosunku do nowoczesnego falownika spawalniczego. Polega to na prostocie urządzenia, stabilności działania i niskiej cenie, zarówno samego urządzenia, jak i jego podzespołów. Przemysłowe modele trójfazowe jakościowo spawają nawet najgrubszy metal.
Wybierając urządzenie na potrzeby domowe, należy zwrócić uwagę na jego fazę i sposób sterowania, a także na maksymalną generację prądu. Lepiej jest kupić urządzenie jednofazowe do domu z regulacją na dławiku lub na tyrystorach. Prąd musi wynosić co najmniej 300 A.
