Óñòðîéñòâî è ïðèíöèï ðàáîòû ñâàðî÷íîãî àâòîìàòà
Ýëåêòðîäóãîâàÿ ñâàðêà øèðîêî ïðèìåíÿåòñÿ íà ïðåäïðèÿòèÿõ. Ðàñïðîñòðàíåíà îíà è â áûòó. Âûñîêàÿ òåìïåðàòóðà â ìåñòå ñîåäèíåíèÿ ìåòàëëè÷åñêèõ äåòàëåé îáðàçóåòñÿ áëàãîäàðÿ ýëåêòðè÷åñêîé ýíåðãèè. Ñâàðî÷íàÿ äóãà óñòàíàâëèâàåòñÿ ìåæäó ýëåêòðîäîì è ñâàðèâàåìûìè ýëåìåíòàìè. Íåîáõîäèìûå õàðàêòåðèñòèêè ýëåêòðè÷åñêîãî òîêà ïîëó÷àþò ïðè ïîìîùè ñâàðî÷íîãî àïïàðàòà. Åãî îñíîâîé ÿâëÿåòñÿ ïîíèæàþùèé òðàíñôîðìàòîð.
Ïðèíöèï ðàáîòû
Ñåðäöå òðàíñôîðìàòîðà — íàáîðíàÿ çàìêíóòàÿ ðàìêà èç ôåððîìàãíèòíûõ ìàòåðèàëîâ. Îíà ñîñòîèò èç ïîäîáíûõ åé ìåòàëëè÷åñêèõ èçîëèðîâàííûõ ëèñòîâûõ ðàìîê. Ñáîðî÷íàÿ åäèíèöà äàæå íàçûâàåòñÿ ñåðäå÷íèêîì. Íî ýòî ñêîðåå ïîòîìó, ÷òî âîêðóã íåå íàìîòàíû ïåðâè÷íàÿ è âòîðè÷íàÿ îáìîòêè. Ïåðâè÷íàÿ êàòóøêà âûïîëíÿåòñÿ èç èçîëèðîâàííîãî ïðîâîäíèêà. Ïðîâîä âòîðè÷íîå — íåèçîëèðîâàííûé. Ðàçíèöà â êîëè÷åñòâå âèòêîâ îáåñïå÷èâàåò èçìåíåíèå íàïðÿæåíèÿ (U). Íà ïåðâè÷íóþ îáìîòêó (ñ ÷èñëîì âèòêîâ N1) ïîäàåòñÿ ïåðåìåííîå íàïðÿæåíèå, è âîçíèêàåò íàïðàâëåííàÿ ÝÄÑ. Ïî ñåðäå÷íèêó äâèæåòñÿ ìàãíèòíûé ïîòîê. Îí ïðîõîäèò âíóòðè âòîðè÷íîé îáìîòêè ñ ìåíüøèì êîëè÷åñòâîì âèòêîâ N2. Îòíîøåíèå N2/N1 íàçûâàåòñÿ êîýôôèöèåíòîì ïðåîáðàçîâàíèÿ íàïðÿæåíèÿ K.
Äëÿ ñâàðî÷íûõ àãðåãàòîâ U âñåãäà ïîíèæàþò, ïîýòîìó K — áîëüøå åäèíèöû. Çàòî ñèëà òîêà (I) ïðè ýòîì óâåëè÷èâàåòñÿ.
Åñëè ê âûâîäàì âòîðè÷íîé îáìîòêè ïðèêðåïèòü òîêîïðîâîäÿùèå äåòàëè, íàïðèìåð ñòàëüíûå ãâîçäè, è ñîåäèíèòü èõ, òåìïåðàòóðà â ìåñòå êîíòàêòà âîçðàñòåò íàñòîëüêî, ÷òî ñòåðæíè ñâàðÿòñÿ ìåæäó ñîáîé.
Ïðèíöèïèàëüíî òàê è îñóùåñòâëÿåòñÿ ýëåêòðîñâàðêà. Ê îäíîìó âûõîäó ïîäêëþ÷àþò ñâàðèâàåìóþ äåòàëü, íà äðóãîì ïðîâîäå óñòàíîâëåí äåðæàòåëü ñî ñâàðî÷íûì ýëåêòðîäîì. Ïðè êîíòàêòå îáðàçóåòñÿ ýëåêòðîäóãà, ìåòàëë ðàñïëàâëÿåòñÿ, è äåòàëè îáúåäèíÿþòñÿ â ìîíîëèòíóþ êîíñòðóêöèþ.
 ýòî âðåìÿ óñòðîéñòâî ðàáîòàåò ñ íàãðóçêîé. Ïðè ïðîïàäàíèè ýëåêòðîäóãè îí ïåðåõîäèò íà õîëîñòîé õîä — ðåæèì îæèäàíèÿ. Ïðè ýòîì íà âûõîäàõ îñòàåòñÿ íàïðÿæåíèå — U õîëîñòîãî õîäà. Îíî çíà÷èòåëüíî íèæå ðàáî÷åãî, è âåëè÷èíà åãî îãðàíè÷åíà óñëîâèÿìè áåçîïàñíîñòè.
Ñõåìû è ìîäèôèêàöèè
Êîíñòðóêòîðû íåóñòàííî ñîâåðøåíñòâóþò ñâàðî÷íûå àïïàðàòû, ñîçäàþò è íîâûå âèäû óñòðîéñòâ. Îíè ïî-ðàçíîìó ïðàêòè÷åñêè ðåàëèçóþò çàëîæåííûé â êîíñòðóêöèè ïðèíöèï òðàíñôîðìàöèè.  êëàññè÷åñêóþ ñõåìó äîáàâëÿþò êîíäåíñàòîðû, èñïîëüçóþò òèðèñòîðíîå ôàçîðåãóëèðîâàíèå è äðóãèå óñòðîéñòâà.
Ïàðàìåòð íåîáõîäèìî ðåãóëèðîâàòü, â ñîîòâåòñòâèè ñ õàðàêòåðèñòèêàìè äåòàëåé è ýëåêòðîäîâ. Òàê, ñëèøêîì ñèëüíûé òîê ïðîæèãàåò òîíêóþ ñòàëü, à ñëàáûé íå ïðîãðåâàåò ìàññèâíóþ ïëèòó. Êàê óæå ïîíÿòíî, I ðåãóëèðóþò èçìåíåíèåì N 2. Íî ýòî íå åäèíñòâåííûé ñïîñîá. Òàê, óìåíüøåíèå çàçîðà ìåæäó ïëàñòèíàìè óâåëè÷èâàåò ïàðàìåòð, à ïðè ðàçäâèæåíèè ïëàñòèí åãî çíà÷åíèå ïàäàåò. Ðåãóëèðîâêó ïðîâîäÿò, èçìåíÿÿ ðàññòîÿíèå ìåæäó îáìîòêàìè. Ïðèâåäåì ïðèìåð òàêîé êîíñòðóêöèè: Íà äâóõ ïàðàëëåëüíûõ ñòîðîíàõ ñåðäå÷íèêà ðàçìåùàþòñÿ äâå ïåðâè÷íûå îáìîòêè (ïî îäíîé íà êàæäîé ñòîðîíå). Îíè íåïîäâèæíû, à ìåæäó ñîáîé ñîåäèíåíû ïîñëåäîâàòåëüíî, è ðàáîòàþò êàê îäíà. Âòîðè÷íûå ïåðåäâèãàþòñÿ ïî òåì æå ñòîðîíàì ðàìêè ïðè ïîìîùè ðåãóëèðîâî÷íîãî âèíòà. Ïðè ñáëèæåíèè êîìïîíåíòîâ ñèëà òîêà âîçðàñòàåò, ïðè ðàñõîæäåíèè — óìåíüøàåòñÿ.
Îáìîòêè ïîäêëþ÷àþò íå òîëüêî ïîñëåäîâàòåëüíî, íî è ïàðàëëåëüíî. Ïðè÷åì îáå ñõåìû ðåàëèçóþò â îäíîì ïðèáîðå. Ïîñëåäîâàòåëüíîå ïîäêëþ÷åíèå èñïîëüçóåòñÿ äëÿ ìàëûõ òîêîâ, à ïàðàëëåëüíîå — â áîëåå âûñîêîì äèàïàçîíå.
Ýôôåêòèâíîñòü ðàáîòû îáåñïå÷èâàþòñÿ, â òîì ÷èñëå îõëàæäåíèåì. Êîðïóñà ïðèáîðîâ îáîðóäîâàíû ïðîðåçÿìè. Îõëàæäåíèå áûâàåò åñòåñòâåííûì, ïðèíóäèòåëüíûì âîçäóøíûì è æèäêîñòíûì.
Óñòðîéñòâà îáåñïå÷èâàþò âûñîêèé ÊÏÄ, ìåíüøèå òåïëîâûå ïîòåðè. Ýòî ïîçâîëÿåò ñýêîíîìèòü è íà êîíñòðóêöèè ñèñòåìû îõëàæäåíèÿ. Ãàáàðèòû ïðèáîðà óìåíüøàþòñÿ.
 ñõåìó ñâàðî÷íîãî àïïàðàòà âêëþ÷åíû òàêæå àâòîìàòû îãðàíè÷åíèÿ íàïðÿæåíèÿ. Îíè îãðàíè÷èâàþò U õîëîñòîãî õîäà. Áåçîïàñíîé âåëè÷èíîé ñ÷èòàåòñÿ U õ/õ — 48 - 70 â. Àãðåãàòû â îáÿçàòåëüíîì ïîðÿäêå îáîðóäîâàíû çàçåìëåíèåì. Îíî îòâîäèò íàïðÿæåíèå, âîçíèêøåå íàïðèìåð ïðè íåèñïðàâíîñòè èçîëÿöèè, íà êîðïóñå ïðèáîðà.
Äîïîëíèòåëüíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ â öåïè âòîðè÷íîé îáìîòêè ïîçâîëÿåò íàñòðàèâàòü àïïàðàò â áîëåå øèðîêîì äèàïàçîíå. Îíî ïðèìåíÿåòñÿ íà àãðåãàòàõ, ðàññ÷èòàííûõ íà áîëüøóþ íàãðóçêó, à òàêæå äëÿ ñâàðêè î÷åíü òîíêèõ ëèñòîâ.
Äëÿ îáåñïå÷åíèÿ ïîñòîÿííîãî òîêà, â ñõåìó ïðèáîðà âêëþ÷àþò âûïðÿìèòåëè.
Êëàññèôèêàöèÿ ïî ïðèçíàêàì
Äèàïàçîí âåëèê, íî ãðàíè÷íîé âåëè÷èíîé ìåæäó áûòîâûì è ïðîìûøëåííûì ïðèìåíåíèåì ñ÷èòàåòñÿ ìîùíîñòü 10 êÂà.
Áûòîâûì ïðèáîðàì äîñòàòî÷íî è 300 - 400 A. Äëÿ ñâàðêè òîëñòîãî ìåòàëëà íà ïðîèçâîäñòâàõ ïðèìåíÿþòñÿ óñòðîéñòâà äî 1000 À. Íèæíèé ïðåäåë, ñîñòàâëÿåò, ïðèìåðíî 50 À.
Äëÿ ïðèìåíåíèÿ â ãàðàæå, èëè íà äà÷íîì ó÷àñòêå, êîíå÷íî äîñòàòî÷íî îäíîãî ïîñòà. Àãðåãàò íà íåñêîëüêî ðàáî÷èõ ìåñò — ïðîìûøëåííûé âàðèàíò.
Ñóùåñòâóþò:
- Îäíîôàçíûå;
- äâóõôàçíûå (âñòðå÷àþòñÿ ðåäêî);
- òðåõôàçíûå.
- 220 â. — õàðàêòåðíî äëÿ áûòîâûõ îäíîôàçíûõ àïïàðàòîâ;
- 380 â. — ïðîìûøëåííîå èñïîëíåíèå. Áîëüøàÿ ìîùíîñòü, òîëñòûé ìåòàëë, ñëîâîì áîëüøàÿ íàãðóçêà.
- Èìïóëüñíûå;
- íåïðåðûâíûå.
Îñîáåííîñòè ýêñïëóàòàöèè
Êàê ýëåêòðè÷åñêîå îáîðóäîâàíèå, ñâàðî÷íûé àïïàðàò òðåáóåò ñòðîãîãî ñîáëþäåíèÿ ïðàâèë ýêñïëóàòàöèè è òåõíèêè áåçîïàñíîñòè. Ðóêîâîäÿùèì äîêóìåíòîì äëÿ ýòîãî ÿâëÿåòñÿ çàâîäñêàÿ äîêóìåíòàöèÿ ê êîíêðåòíîé ìîäåëè. Ñàìûì âàæíûì ïîëîæåíèåì ìîæíî íàçâàòü: «Áåç èçó÷åíèÿ ïàñïîðòà àïïàðàò íå âêëþ÷àòü!»
 îáùåì ñëó÷àå, ïðåæäå ÷åì ïðèñòóïèòü ê ðàáîòå íåîáõîäèìî:
- Ïðîèçâåñòè îñìîòð îáîðóäîâàíèÿ;
- ïðîâåðèòü (îáåñïå÷èòü):
- íàäåæíîå çàçåìëåíèå;
- öåëîñòíîñòü èçîëÿöèè;
- èñïðàâíîñòü âñåõ ýëåêòðè÷åñêèõ ñîåäèíåíèé, êðåïåæíûõ êîìïîíåíòîâ è ò. ä.
- î÷èñòèòü àãðåãàò îò ãðÿçè, ïûëè. Íà ïðîèçâîäñòâå ïðîöåäóðà ïðîâîäèòñÿ êàæäóþ ñìåíó;
- íå ðåæå îäíîãî ðàçà â 3 ìåñÿöà íóæíî ïðîâîäèòü òåõíè÷åñêîå îáñëóæèâàíèå;
- íàïðÿæåíèå õîëîñòîãî õîäà íå äîëæíî ïðåâûøàòü äîïóñòèìîå. Èíîãäà îíî áûâàåò áîëåå 48-70 â. Óòî÷íÿòü íóæíî â êàæäîì êîíêðåòíîì ñëó÷àå;
- ñèëà òîêà, íàïðÿæåíèå äóãè, âåëè÷èíà èíäóêòèâíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ — âñå ýòî íàñòðàèâàåòñÿ çàðàíåå. Ïðè âûáîðå íàñòðîåê ñëåäóåò ïîëüçîâàòüñÿ èíñòðóêöèÿìè ïðîèçâîäèòåëÿ.  íèõ îáÿçàòåëüíî ó÷èòûâàþòñÿ ìàòåðèàë è ðàçìåðû äåòàëåé, ìàðêè ýëåêòðîäîâ;
- ïðè ðàáîòå â ïîìåùåíèÿõ àïïàðàòóðó ðàñïîëàãàþò â îòäåëüíîì ïîìåùåíèè, íî íà ðàññòîÿíèè íå áîëåå 40 ì. îò ìåñòà ïðîâåäåíèÿ ðàáîò.
Íå äîïóñêàåòñÿ:
- Ïîïàäàíèå âîäû íà îáîðóäîâàíèå;
- ýêñïëóàòàöèÿ ïðè ïîâûøåííîé âëàæíîñòè;
- ïåðåãðåâ. Íåîáõîäèìî, â ñîîòâåòñòâèè ñ ðåêîìåíäàöèÿìè èçãîòîâèòåëÿ, ñëåäèòü çà òåïëîâûì ñîñòîÿíèåì ïðèáîðà, ïåðèîäè÷åñêè ïðèîñòàíàâëèâàòü ðàáîòó.
Ñâàðî÷íûé àïïàðàò íà îñíîâå ïîíèæàþùåãî òðàíñôîðìàòîðà — êëàññè÷åñêàÿ ñèñòåìà. Íåñìîòðÿ íà ïîÿâëåíèå ñîâåðøåííûõ ñîâðåìåííûõ óñòðîéñòâ, îáëàäàþùèõ áåññïîðíûìè ïðåèìóùåñòâàìè, îíà ïî-ïðåæíåìó ïîïóëÿðíà. Ñâàðî÷íûé òðàíñôîðìàòîð öåíÿò çà:
- Íàäåæíîñòü;
- âûñîêîå êà÷åñòâà øâà;
- íåïðèõîòëèâîñòü;
- ïðîñòîòó óñòðîéñòâà;
- ÊÏÄ 70-90 %;
- ëåãêîñòü ðåìîíòà. Çàìåíèòü âûøåäøèå èç ñòðîÿ äåòàëè ìîæíî äàæå áåç ñïåöèàëüíîé ïîäãîòîâêè;
- ýòè àïïàðàòû (è èõ çàï÷àñòè) ãîðàçäî äåøåâëå íàïîëíåííûõ ýëåêòðîíèêîé ïðèáîðîâ.
Ïðèâåäåì äâà ïðèìåðà õîðîøèõ ñâàðî÷íûõ òðàíñôîðìàòîðîâ.
ÒÄÌ 403Ó2
Àïïàðàò ïðèãîäåí äëÿ ñâàðêè, ðåçêè, íàïëàâêè, ñ ïðèìåíåíèåì ïîêðûòûõ ýëåêòðîäîâ äèàìåòðîì îò 2 äî 5 ìì. Îí ãîòîâ ê ðàáîòå îò - 45C äî + 45C è ïðè âëàæíîñòè äî 80%. Äèàïàçîí ñèëû òîêà — îò 70 äî 400À. Îäíîôàçíûé àãðåãàò èìååò ìîäèôèêàöèè íà 220 è 380 â. ÒÄÌ 403Ó2 èìååò ïëàâíóþ ìåõàíè÷åñêóþ ðåãóëèðîâêó, è ïîòðåáëÿåò ìîùíîñòü íå áîëåå 28.6 êÂà.
«Öèêëîí» ÒÈÊÑ-2000
Ýòî áîëåå ñïåöèàëèçèðîâàííàÿ ìîäåëü ïðåäíàçíà÷åíà äëÿ ñâàðêè òîíêîãî ìåòàëëà. Ñ ïîìîùüþ óãîëüíîãî ýëåêòðîäà èì ìîæíî ïðîãðåâàòü ìåòàëë ïåðåä ðèõòîâêîé. Ïðèìåíåíèå óñòðîéñòâà îãðàíè÷åíî òåìïåðàòóðîé îò -10C äî +45C. Äèàìåòð ýëåêòðîäîâ äî 3 ìì. À öèôðà 2000 â ìàðêèðîâêå îáîçíà÷àåò ñèëó íîìèíàëüíîãî òîêà — 2000 À.
Òàê ÷òî íå ñòîèò äóìàòü, ÷òî âñå òðàíñôîðìàòîðû íà îäèí ìàíåð. Êëàññè÷åñêàÿ ñõåìà ïðåäñòàâëåíà ìíîæåñòâîì ìîäèôèêàöèé — âûáèðàéòå.