Різновиди джерел струму для зварювання

Найпростішим перетворювачем мережевого струму в зварювальний струм є зварювальний трансформатор. Він перетворює струм тільки з точки зору сили струму і напруги (трансформатор напруги) і видає синусоподібний змінний струм для зварювання. Принцип роботи трансформатора представлений на рис.3.7.

Рис. 3.7 Залізна, серцевина (пакет із Рис.3.8 Трансформатор ТДМ-401 У2 ізольованих металевих пластинок Принцип роботи трансформатора Трансформатор підключається до електромережі однофазно між першою фазою і зовнішнім проводом або між двома фазами мережі трифазного струму. Регулювання різних значень сили струму стає можливою завдяки переміщенню сердечника розсіювання, відведенням обмоток на первинній стороні або за допомогою трансдуктора. На зварювальному випрямлячі струм після трансформації випрямляється діодами або тиристорами, тобто для зварювання видається постійний струм.

На простих зварювальних випрямлювачах трансформатор підключається одно- або двофазно, на більш потужних апаратах - трифазно. Останні видають дуже рівномірний струм без великої пульсації. Однорідність струму особливо важлива при зварюванні основними електродами та зварювання металевих сплавів, наприклад, нікелевих. Регулювання зварювального випрямляча на простих апаратах виробляється на трансформаторі (див. Налаштування зварювального трансформатора). Сучасні зварювальні випрямлячі регулюються тиристорами, тобто керованими випрямлювачами, шляхом управління фазового відсічення. Все більшу популярність у практичному використанні отримують електронні джерела зварювального струму (інвертори) також для ручного зварювання стержневими електродами, рис. 3.9.

Рис. 3.9 Зварювальний інвертор Дніпро-М ММА 250

Рис.3.10 Блок-схема інвертора 3-го покоління з тактовою частотою до 100 кГц

Рис.3.10 представляє блок-схему інвертора 3-го покоління з тактовою частотою до 100 кГц. Ці джерела струму мають конструкцію, яка багато в чому відрізняється від традиційних джерел струму. Струм, що надходить з мережі, спочатку випрямляється, а потім знову розбивається шляхом включення і вимикання за рахунок транзисторів з тактовою частотою до 100 кГц на короткі відрізки. Таким чином, на вторинній стороні виникає прямокутний імпульсний змінний струм з відповідною частотою. Потім струм випрямляється і вирівнюється дроселем. Висока частота трансформованого струму дає можливість використовувати трансформатори меншої маси. Таким чином, стає можливим створення зварювальних апаратів, які при високій потужності мають дуже незначну вагу.

Набагато кращий ККД і менші втрати при холостому ході інверторних джерел струму отримані також завдяки меншій масі трансформатора. На сьогоднішній день сучасні інвертори видають поряд з постійним струмом також змінний струм з синусоподібними й прямокутними імпульсами. Електроди, наприклад, з виключно основним покриттям, які не дозволяють вести зварювання синусоподібним змінним струмом, успішно розплавляються при подачі прямокутного змінного струму. Така потреба може виникнути при наявності несприятливих умов дуття.