Źródło prądu w produkcji spawalniczej pozostaje jednym z najważniejszych elementów, od których zależy wydajność i jakość całego przepływu pracy. Dotyczy to zwłaszcza metod, które wymagają użycia elektrod elementowych, za pomocą których realizowany jest efekt cieplny łuku elektrycznego. Najlepszym rozwiązaniem do wspomagania energii w tym przypadku byłby transformator spawalniczy – dość prosty w swojej konstrukcji, ale jednocześnie niezawodny i niedrogi sposób zasilania.
Urządzenie urządzenia
Typowy transformator jest oparty na metalowym rdzeniu z uzwojeniami z cienkiego drutu (aluminium lub miedź). Uzwojenia mają dwa poziomy - pierwotny i wtórny. W związku z tym jedno uzwojenie jest podłączone do sieci, a drugiedostarcza energię do elektrody. Poziom pierwotny tworzą dwie cewki zamocowane w dolnej części rdzenia. Jeśli chodzi o uzwojenie wtórne, to również tworzy go para cewek, ale można je również przesuwać względem rdzenia. Z punktu widzenia urządzenia zewnętrznego transformator spawalniczy to metalowa skrzynka, która posiada szeroką infrastrukturę do podłączenia elektrycznego. Z reguły urządzenie zapewnia również środki ochrony, ochronę przed zwarciami oraz wyprowadzenia do połączenia z elementami uziemienia. Aby zapewnić wygodną pracę z transformatorem, projekt zawiera również uchwyty, ergonomiczne elementy sterujące oraz, w najnowszych modelach, cyfrowe panele sterowania.
Zasada działania
Wynika to z faktu, że głównym zadaniem takich urządzeń jest konwersja energii do późniejszego zasilania spawalniczego sprzętu roboczego. Dochodząc do pierwotnego poziomu uzwojenia, prąd początkowy zamieniany jest na energię elektromagnetyczną, po czym wchodzi do uzwojenia wtórnego. Podczas tego przejścia wskaźnik napięcia jest zmniejszony. Działanie tej zasady regulacyjnej transformatora spawalniczego wynika z cech konstrukcyjnych cewek. Ponieważ na drugim uzwojeniu jest mniej zwojów, po wejściu do niego prądu nadmiar napięcia jest usuwany do wymaganego poziomu. Innymi słowy, normalny prąd sieciowy jest przekształcany w prąd spawania. Oczywiście wartość tej korekty jest warunkowa, ponieważ nie ma jasnej koncepcji prądu wymaganego do spawania. Operator może dostosować prześwitmiędzy cewkami, dostosowując w ten sposób charakterystykę do żądanej wartości zgodnie z wykonywanym zadaniem.
Aktualna wartość transformatora
Istnieje bezpośrednia zależność możliwości obróbki cieplnej wyrobów metalowych od przyłożonego prądu. Jako parametr projektowy zwykle stosuje się grubość elektrody. Średni zasięg to 5-10 mm. Takie elektrody mogą być stosowane przy spawaniu konstrukcji nośnych z kratami, ramami i grubymi prętami. W tym przypadku natężenie prądu transformatora spawalniczego może wynosić 140-160 A. Jest to optymalna wartość dla średnich operacji roboczych, w których, nawiasem mówiąc, ważna jest nie tylko moc. Na przykład ten sam poziom prądu podczas pracy małych urządzeń z elektrodami rutylowymi o grubości do 10 mm nie tyle zapewni wsparcie mocy dla ładunku cieplnego, ile określi stabilność łuku. W niektórych przypadkach wzrost tego wskaźnika przyczynia się również do łatwego usuwania żużla.
Transformator mocy
Zakres mocy waha się średnio od 2,5 do 20 kW i więcej. Na co wpływa ta cecha transformatora spawalniczego? Wbrew powszechnemu przekonaniu moc w tym przypadku nie wskazuje na zdolność sprzętu do pracy z określonymi przedmiotami. Jak wspomniano powyżej, wydajność jest bardziej zależna od aktualnej siły. Jednak moc określa potencjał energetyczny urządzenia pod względem zdolności do obsługi określonych zadań z podłączeniem mocy.prąd o określonej wartości.
Jako przykład rozważ jeden z najpotężniejszych profesjonalnych transformatorów spawalniczych na rynku rosyjskim - TDM-402 firmy Ur altermosvar. Jego moc wynosi 26,6 kW. To dzięki tej wartości konwerter ten pozwala na pracę z natężeniem prądu w zakresie od 70 do 460 A. Oczywiste jest, że rosną również wymagania napięciowe - stosowana jest sieć trójfazowa 380 V. Co to robi dawać w praktyce? Urządzenie pozwala na pracę przy intensywnych obciążeniach o zwiększonej sile prądu podczas długich sesji. Gdybyśmy mówili o podobnej wydajności, ale przy mniejszej mocy, to w trakcie wykonywania tych samych operacji sprzęt mógłby się przegrzać i w zasadzie nie utrzymać wystarczającej wydajności.
Odczyty napięcia
Z grubsza rzecz biorąc, cały asortyment jest warunkowo podzielony na modele działające z sieci jednofazowych oraz urządzenia podłączone do trójfazowych linii zasilających, jak ma to miejsce w przypadku wersji TDM-402. W związku z tym te pierwsze działają pod napięciem 220 V, a drugie - 380 V. Oczywiście sieć jednofazowa jest mniej wymagająca pod względem mocy i obejmuje zasoby zaangażowane w małe operacje. Takie modele są bardziej odpowiednie do pracy w garażu-daczy. Istnieje jednak grupa pośrednia urządzeń o napięciu „pływającym”. Transformatory spawalnicze tego typu można podłączyć do obu typów sieci. Co więcej, ta funkcja jest ważna zarówno dla zwykłych użytkowników, jak i specjalistów. to jest równenie tyle o wszechstronności, ile o korzyściach, jakie daje możliwość pracy z różnych źródeł. Na przykład, jeśli istnieją dwie sieci, właściciel urządzenia o nominalnie małej charakterystyce odniesie korzyści z podłączenia do sieci 380 V, ponieważ nie będzie skoków napięcia na tle zrównoważonego rozkładu obciążenia. Jeśli chodzi o posiadaczy profesjonalnego sprzętu, w ich przypadku podłączenie do sieci jednofazowej będzie bardziej opłacalne przy pracy przy minimalnym obciążeniu.
Czas ładowania
Współczynnik czasu obciążenia (DL) wskazuje zdolność maszyny do pracy przez określony czas bez konieczności jej wyłączania. Wyłączenie odnosi się do wymuszonej przerwy spowodowanej przegrzaniem lub przeciążeniem elektrycznym. Czas obciążenia transformatora spawalniczego jest wartością procentową reprezentującą ułamek czasu pracy z 10-minutowego interwału. Innymi słowy, ile konwencjonalnych minut może działać dane urządzenie bez zatrzymywania się z 10 minut. Zakres MO waha się od 10 do 90% w zależności od modelu.
Ale czy PN jest w zasadzie możliwe w 100%? Czy warto szukać takich urządzeń? Jest to niemożliwe, a nawet wysokie stawki 70-80% są uważane przez doświadczonych spawaczy za chwyt marketingowy, ponieważ w każdym przypadku praca w warunkach przeciążenia prędzej czy później doprowadzi do awarii w tej lub innej części konstrukcji.
Funkcje nowoczesnych transformatorów spawalniczych
Producenci tego sprzętu starają się przemyśleć ergonomięsystemy sterowania, które zapewniają szerokie możliwości ustawiania i regulacji parametrów pracy. Podstawową funkcją tego typu jest możliwość płynnej regulacji mocy AC za pomocą sterownika na panelu użytkownika transformatora spawalniczego. To samo dotyczy wyboru aktywnej fazy napięcia - 220 lub 380 V. W celu wygodnego śledzenia bieżącego stanu przepływu pracy zapewniono wskaźniki przegrzania, temperatury roboczej i przepięcia.
Cechy profesjonalnych transformatorów
Ten rodzaj pomocniczego sprzętu spawalniczego jest przeznaczony do zwiększonych obciążeń, nie tylko elektrycznych. Konstrukcje takich urządzeń przewidują kilka poziomów ochrony konstrukcji, która zapobiega wnikaniu brudu, kurzu, a czasem wody, choć w zasadzie zabrania się używania takich urządzeń nawet w warunkach dużej wilgotności. Jeśli chodzi o wskaźniki elektryczne, wyrażają się one w możliwości podłączenia do sieci trójfazowych i szerokim zakresie ustawień prądu. Np. transformator spawalniczy „TD-500” nominalnie pracuje przy 500 A, a w praktyce regulacja pozwala na osiągnięcie 560 A. Z drugiej strony poziom bazowy nie spada poniżej 100 A, co ogranicza możliwość zastosowania urządzenia w małych operacjach spawalniczych. Wadami konwerterów przemysłowych są również masywny design i wysokie zużycie energii.
Cechy uniwersalnych transformatorów spawalniczych
Większośćprace spawalnicze prowadzone są za pomocą elektrod, których grubość waha się od 2 do 10 mm. Dotyczy to zwłaszcza warsztatów, w których spawanie służy do mocowania elementów metalowych o różnych rozmiarach. Najlepszym wyborem do obsługi takich zadań byłaby maszyna uniwersalna. W trakcie eksploatacji transformator spawalniczy tego typu będzie w stanie zapewnić możliwość wysokiej jakości penetracji cienkimi materiałami oraz łączenia grubych elementów bez przeceniania zasobów mocy i energii. W tego typu modelach ważna jest również różnorodność akcesoriów, których zestaw nastawiony jest również na produkcję spawów w różnych warunkach. Zestawy te zawierają co najmniej uchwyty, narzędzia uziemiające, szczotki do żużlu, a nawet środki ochrony osobistej.
Zalety transformatorów
Możliwe jest zorganizowanie prac spawalniczych bez transformatora, ale w tym przypadku oczywiste zalety zostaną pominięte. Główną z nich jest możliwość nie tylko wygodnej, ale również precyzyjnej regulacji natężenia prądu, co jest bardzo ważne dla tych, którzy regularnie borykają się z koniecznością łączenia części metalowych. Ponadto wysokiej jakości spawarka-transformator charakteryzuje się dużą wytrzymałością na różnego rodzaju obciążenia, a jej sprawność wynosi około 80%. Również pod względem zużycia energii taki asystent jest bardziej opłacalny niż większość alternatywnych rozwiązań do spawania ręcznego.
Wady transformatorów
Jak każde ogniwo przejściowe w procesie technologicznym, konwerter innej firmyprąd w spawaniu ma wiele wad. Należą do nich koszty organizacyjne, niestabilność łuku oraz wysokie wymagania dotyczące kwalifikacji spawacza. Zwiększa się również zawartość procentowa rozpylonego stopu, co również wymaga usunięcia w obszarze roboczym.
Czy mogę zrobić transformator własnymi rękami?
Problem jest w zasadzie możliwy do rozwiązania, ale należy pamiętać, że maksymalne napięcie dla domowych urządzeń wynosi nie więcej niż 50-60 V, a maksymalny prąd rzadko przekracza 160 A. Nie ma nic skomplikowane w samym montażu, jeśli mistrz ma wprowadzenie do podstaw inżynierii radiowej. Głównym zadaniem jest wykonanie cewek z dwoma uzwojeniami i dobranie odpowiedniego obwodu magnetycznego. W przypadku cewek pożądane jest użycie drutu miedzianego o przekroju około 4-7 mm2. Zaleca się wykonanie obwodu magnetycznego zrób to sam dla transformatora spawalniczego zgodnie z rodzajem rdzenia wykonanego ze stali elektrotechnicznej - odpowiednie są płyty o grubości 0,4-0,5 mm. Zadanie to można ułatwić, pobierając gotowy rdzeń ze starego transformatora. Ta część jest zwykle przechowywana w stanie gotowym do pracy. Następnym krokiem jest podłączenie systemu. Pierwsze uzwojenie, podobnie jak w przypadku obwodu ogólnego, jest skierowane do sieci, a drugie znajduje się w pobliżu. Następnym krokiem jest odpowiednia izolacja. Niepożądane jest stosowanie nawojowej folii PVC jako dielektryka. Najlepiej nadaje się do tego Lakotkan lub włókno szklane.
Wniosek
Właściwie dobrany transformator będzie dobrą pomocą w każdej produkcji spawalniczej. Dziśzwłaszcza sprzęt domowy tego typu zachowuje zasady łatwości obsługi, prostoty technicznej i konstrukcyjnej oraz wszechstronności. Typowym tego przykładem jest ten sam transformator spawalniczy TDM-402, który jest niedrogi w porównaniu do zagranicznych analogów - około 60 tysięcy rubli. Biorąc pod uwagę możliwości pracy, jest to całkiem akceptowalna opcja. Oczywiście na rynku jest wiele innych godnych uwagi propozycji o tej samej klasie i poziomie funkcjonalności. W takim przypadku w każdym przypadku należy wziąć pod uwagę, że transformator nadal wymaga od wykonawcy pewnych umiejętności spawalniczych. To wymaganie odróżnia go od falownika.
