1. Класифікація та маркування
2. Пристрій і принцип роботи зварювального випрямляча
3. Особливості окремих моделей

Основним видом апаратури зварювального поста, призначеного для робіт на постійному струмі, є зварювальний випрямляч. На відміну від побутових зварювальних інверторів, такі агрегати дозволяють реалізовувати значно більш високі струми обробки (причому протягом тривалого часу), а також живити кілька зварювальних постів.

Класифікація та маркування

Всі виконання зварювальних випрямлячів поділяються за такими параметрами:

1. За фазності використовуваного струму: одно- або трифазні. Перші відрізняються компактністю, але не дозволяють згладжувати значні пульсації напруги і отримувати на виході значні струми обробки, тому застосовуються переважно для зварювальних апаратів побутового призначення.
2. За способом управління силою зварювального струму.
3. По виду вольтамперної характеристики.
4. За схемою випрямлення струму. Вона може бути однофазної (використовується в пристроях малої потужності), трифазної або шестифазної (остання застосовується в агрегатах підвищеної потужності, що перевищує 1000 кВА). У свою чергу, трифазне випрямлення може бути реалізовано по бруківці або кільцевої схемами.
5. За кількістю обслуговуваних постів - однопостові або багатопостові.

Маркування зварювальних випрямлячів регламентується вимогами ГОСТ 13821-77 (для однопостових агрегатів) і ГОСТ 18142-85 (для напівпровідникових агрегатів). Вона включає в себе літери ВД (випрямляч дугового), третьою буквою У (універсальний), або М - многопостовой. Далі слід помножене на 10 значення сили зварювального струму в амперах, і (необов'язково) номер серії. Таким чином, наприклад, універсальний зварювальний випрямляч типу ВДУ-504 розрахований на отримання постійного струму силою до 500 А.

ГОСТ 13821-77 встановлює наступні співвідношення між енергетичними характеристиками зварювального випрямляча і тривалістю його безперервної експлуатації. Зокрема, в діапазоні зварювальних струмів 400 ... 630 А мінімальна робоча напруга не може бути менше 24 ... 25 В, і ПВ - понад 60%. При токах від 800 А і більше мінімальна напруга становить 26 ... 34 В, а ПВ може досягати 100%.

Пристрій і принцип роботи зварювального випрямляча

До складу вузлів випрямляча входять:

1. Первинна обмотка.
2. Випрямний блок.
3. Система охолодження.
4. Блок регулюючої апаратури, що включає в себе стабілізатор по току і автоматичні запобіжники.
5. Захисний корпус з візком.
6. Панель управління.

Робота зварювального випрямляча полягає в наступному. Первинний струм з мережі надходить на вхідні обмотку трансформатора. Якщо в якості випрямляє пристрої використовується дросель насичення, то в його ланцюзі спочатку утворюється електромагнітне поле, наводить відповідний струм збудження. Цей струм стабілізується, і передається через випрямний блок на Електродотримачі для збудження електричної дуги.

Залежно від призначення можуть використовуватися і інші схеми випрямлення. Наприклад, за допомогою силових діодів (так реалізується випрямлення струму в ВДУ-504) або за допомогою тиристорів. Тиристорний випрямляч струму дозволяє встановлювати значення струму не східчасто, а плавно, що значно зручніше.

Оскільки в процесі роботи напівпровідникові елементи інтенсивно нагріваються, то вони конструктивно укладені в обдувається корпус. Сам процес випрямлення може бути організований за різними схемами:

• Звичайним згладжуванням пульсацій струму (для малих потужностей);
• Мостовий, де згладжуються пульсації струму в усіх трьох фазах, а частота коливань збільшується з 60 до 300 Гц;
• Кільцевій, з двома вторинними обмотками (при тій же частоті випрямлення вимагає більш складного пристрою трансформатора);
• Шестифазної, з симетричним дроселем, завдяки чому частота пульсацій знижується вдвічі (використовується для найбільш потужних моделей зварювальних випрямлячів).

Функціонал вузлів випрямлячів залежить від застосовуваного методу електрозварювання. Для ручного зварювання використовується падаюча вольтамперная характеристика, яка досягається або підвищенням значень опору на обмотках трансформатора, або інвертуванням - використанням принципу зворотного зв'язку. Кожна зі схем має свої обмеження. При підвищенні опору обов'язкове застосування баластних реостатів . У свою чергу, зварювальні інвертори відрізняються малими струмами обробки, і не можуть діяти з тривалими значеннями ПВ.

Особливості окремих моделей

Зварювальний випрямляч ВД-306. Призначений для зварювання та наплавлення сталевих виробів. Має в своєму складі трансформатор з падаючої характеристикою, і напівпровідниковий випрямний блок. Характеризується двоступеневої схемою перемикання струму з попередньої і остаточної регулюванням. Груба настройка відбувається в результаті одночасного перемикання обмоток зі «зірки» на «трикутник». В результаті обмежується мінімум зварювального струму. Потім, переміщаючи відносно один одного первинну і вторинну обмотки, змінюють силу електромагнітного поля, і забезпечують плавне регулювання по струму.

Робота випрямляча можлива тільки після включення системи примусового обдування кремнієвих діодів. Апарат не увімкнеться, якщо один з діодів пошкоджений. Такий спосіб управління простий і досить надійний в умовах порівняно невеликих реактивних потужностей, проте вельми чутливий до коливань напруги. Крім того, зварювальний випрямляч ВД-306 не має блоку дистанційного керування. Доцільна область застосування - зварювальні струми від 45 до 315 А, діаметр електродів - не більше 4 ... 5 мм, ПВ - не вище 60%. Ціна - 27000 ... 33000 руб.

Зварювальний випрямляч ВДУ-506. Відрізняється більш стійким від зовнішніх впливів корпусом, а випрямний блок агрегату зібраний на тиристорах. Дросель включений в силовий ланцюг агрегату, тому трансформатор має жорстку характеристику, а зміна параметрів струму і напруги забезпечується внаслідок зміни індуктивності дроселя. Наявність жорсткої зовнішньої характеристики дозволяє виконувати на даному агрегаті не тільки традиційну зварювання, але також наплавку, різання стали, зварювання порошками, в середовищі захисних газів і під шаром флюсу. Випускається також більш компактне виконання такого пристрою - зварювальний випрямляч ВДУ-506С, яка не оснащений вищепереліченими опціями.

Діапазон зміни зварювальних струмів 30 ... 500 А, діаметр електрода - 1,8 ... 6 мм, ПВ - до 80%. Ціна - 100000 ... 108000 руб.

Багатопостові зварювальні випрямлячі. Конструктивно найбільш прості, оскільки для регулювання параметрів зварювального струму використовуються баластні реостати (можливі і безреостатние виконання). Підключення окремих зварювальних постів проводиться за допомогою розподільних шин, при цьому падіння напруги на найбільш віддаленому посту (їх може бути до 9) незначно.

Найбільш популярні моделі ВДМ-1202 і ВДМ-1600, що реалізують відповідно струми до 1200 А і до 1600 А. Працюють від трифазної мережі, кожен з висновків оснащений власним керуючим блоком. Максимальна тривалість включення досягає 85 ... 90%, що дозволяє використовувати обладнання в умовах безперервного виробничого циклу. Ціна агрегату типу ВДМ-1202 - 65000 ... 95000 руб.