Ovo je alat koji će bukvalno svima trebati na farmi. Prilikom rada s metalom, gotovo je nemoguće izbjeći takav proces kao što je zavarivanje, što znači da ne možete ni bez aparata za zavarivanje. U nekim slučajevima, ako vam je potrebno profesionalno zavarivanje, bolje je angažirati stručnjaka. Međutim, većinu zadataka (kada radite u garaži ili na selu) možete obaviti samostalno, uz uštedu novca.
Najpopularniji modeli aparata za zavarivanje su transformatorski i inverterski aparati za zavarivanje. Razmotrite njihove glavne karakteristike i uporedite - koji uređaj je ipak bolje odabrati za vlastite kućne potrebe.
Inverterski aparati za zavarivanje su pak jednostavniji za korištenje. Ovi modeli su moderniji i poboljšani, zbog čega se mogu pohvaliti kompaktnošću i malom težinom. Tehnologije koje se koriste za stvaranje pretvarača smanjile su težinu glavnog transformatora, a istovremeno ga učinile efikasnijim.
Unatoč činjenici da su transformatorski aparati za zavarivanje na tržištu mnogo duže, invertori im mogu konkurirati po kvaliteti obavljenog posla. Modeli transformatora su pouzdani i jednostavni za korištenje, u njima možete podesiti struju zahvaljujući posebnom gumbu koji okreće jezgro. S jedne strane, ovo je dobro - sve je pouzdano, nema elektronike koja vas lako može iznevjeriti, samo mehanika. Jednostavnost dizajna sprečava teške popravke. S druge strane, potrebno je dosta vremena za okretanje gumba za podešavanje, a skala s indikatorima na transformatoru daje ne sasvim točne informacije - malo je vjerojatno da će trenutnu vrijednost biti moguće podesiti bez odstupanja.
Inverter je pak opremljen elektronskim punjenjem, što na mnogo načina olakšava rad sa aparatom za zavarivanje. Prednja ploča je opremljena regulatorom struje. Da biste promijenili vrijednost, dugme samo treba okrenuti na željeni broj. Osim toga, većina modela inverterskih aparata za zavarivanje može se povezati na standardnu kućnu mrežu.
Osim toga, učenje zavarivanja na transformatoru za zavarivanje je mnogo duže i mukotrpnije nego na inverterskom aparatu za zavarivanje, koji je lojalniji zavarivačima s minimalnim iskustvom. Zavarivanje naizmjeničnom strujom je komplicirana stvar, a uz DC inverter kvalitetan šav će uspjeti čak i za početnika. Osim toga, mnogi pretvarači mogu raditi u načinu argon-lučnog zavarivanja. Ali vrijedi napomenuti da su uređaji ove vrste skuplji i nisu jako otporni na zagađenje i vlagu, a također ne tolerišu udare struje. To je zbog njihovog elektronskog punjenja, s kojim se mora postupati vrlo pažljivo. Ali ne biste trebali odbiti ovaj aparat za zavarivanje zbog ovoga - sa pravilnu njegu ovaj model će trajati dovoljno dugo.
Za korištenje aparata za zavarivanje u svakodnevnom životu dovoljna je struja od 160-200 A, u mnogim slučajevima rade čak i s nižom vrijednošću. Prilikom odabira aparata za zavarivanje, prije svega, potrebno je uzeti u obzir specifikacije modeli. Na primjer, potrebno je imati informaciju o trajanju neprekidnog rada (NVD), koje se mjeri u procentima. Na primjer, ako je NVD 30%, tada će trajanje kuhanja pri navedenoj jačini struje biti tri minute. Većina inverterskih uređaja radi bez problema sa kućnih modela generatora čija je snaga 5 kV i više.
Sam proces kuhanja je također različit za modele. Prilikom zavarivanja s transformatorskim aparatom pojavljuje se nekoliko nedostataka. To uključuje nedovoljnu stabilnost luka i stabilnost niskog moda, što zavisi od padova u električnoj mreži. Inverterski uređaji se mnogo bolje pokazuju sa ove strane - invertori daju stabilnu jednosmernu struju, nezavisno od padova napona. Kao rezultat toga, tokom zavarivanja nastaje stabilniji luk, a metal je podložan manjem prskanju. U pretvaraču se struja zavarivanja reguliše glatko, osim toga, mnogi uređaji su opremljeni dodatnim korisnim funkcijama.
Pitanje potrošnje energije je također vrlo akutno pri odabiru aparata za zavarivanje. Invertori su ekonomičniji, neki od njih troše električnu energiju na nivou kućanskih aparata. Manja potrošnja energije garantuje niže troškove, što znači da su inverterski uređaji profitabilniji po ovom pitanju.
Što se tiče cijene, ovdje pobjeđuju transformatori. Inverterski modeli su obično dva ili više puta skuplji od modela transformatora. Popravci su također jeftiniji za transformatore. Međutim, nemojte žuriti sa zaključcima. Ako izračunate trošak aparata za zavarivanje, uzimajući u obzir nekoliko kategorija troškova, onda sve ne postaje tako jednoznačno. Obično se razmatraju sljedeće kategorije:
- plata;
- trošak dodatnog radnog materijala;
- trošak električne energije;
- troškovi opreme i dodatne opreme.
Ako sve ove aspekte predstavimo u postocima, onda će trošak samog uređaja uzeti manje od pet posto ukupnih troškova. To znači da će moderniji uređaji biti isplativiji - čak i uz preplatu u trenutku kupovine, inverter za zavarivanje se plaća mnogo brže od transformatora, barem uštedom električne energije.
Sumirajući, želim reći da prilikom kupovine invertera prije svega trebate ispravno procijeniti svoje znanje iz oblasti aparata za zavarivanje. U nedostatku dovoljnog iskustva, postoji šansa da jednostavno odaberete pogrešan model koji vam je zaista potreban. U takvoj situaciji trebali biste se osloniti na mišljenje stručnjaka i obratiti im se za pomoć.
Općenito, inverterski aparat za zavarivanje je modernija oprema koju odlikuje praktičnost i ekonomičnost. Kao rezultat toga, mogu se smatrati boljom kupovinom za domaće potrebe. Transformatori za zavarivanje se češće koriste u proizvodnji, gdje su stacionarne instalacije praktičnije. Ne može svako da se nosi sa ovom vrstom opreme. Mnogi profesionalni zavarivači godinama usavršavaju svoje vještine kako bi postigli zaista prvoklasne rezultate pri zavarivanju sa mašinom tipa transformatora.
Pažnja! Slike proizvoda prikazane na web stranici, uključujući boju, veličinu, mogu se razlikovati od stvarnog izgleda proizvoda. Promjene u dizajnu, tehničkim karakteristikama, izgledu, konfiguraciji robe su moguće, bez narušavanja njenih potrošačkih kvaliteta, bez prethodne najave potrošača. U slučaju bilo kakve sumnje, prije kupovine provjerite tehničke specifikacije i opremu na službenoj web stranici proizvođača, kao i kod menadžera prodaje. Izgled, dostupnost potrebnih karakteristika i konfiguracije, provjerite u trenutku prijema robe.
Konačna cijena može se razlikovati od cijena navedenih na web stranici.
Aparati za zavarivanje postaju nezamjenjivi ne samo u industrijskoj proizvodnji, već iu svakodnevnom životu. Ovo potvrđuje i ogroman izbor aparati za domaćinstvo i poluprofesionalne svrhe. Istovremeno, među ostalim vrstama opreme, inverterski uređaji postaju sve popularniji. Koja je razlika između inverterskog aparata za zavarivanje i konvencionalnog?
Princip rada transformatorske mašine za zavarivanje
Moderni transformatorski aparati za zavarivanje su pouzdani i nepretenciozni. Rade na frekvenciji od 50 Hz. Električna struja se pretvara pomoću transformatora. To se dešava na sledeći način. Prvo se na primarni namotaj transformatora dovodi struja od 220V. Magnetizira kompozitno jezgro, što stvara naizmjenično magnetno polje. Kao rezultat toga, u sekundarnom namotu nastaje naizmjenična struja, ali njegovi parametri su već različiti: napon - 50-90V, jačina struje - 100-200A. Posljednja vrijednost direktno ovisi o broju zavoja u sekundarnom namotu transformatora. Mehanički je regulisan. Primjer takvog uređaja je WESTER ARC 130.
Prvi put je električno zavarivanje u praksi koristio ruski izumitelj N.N. Benardos 1881.
Prednosti transformatora
Transformatori za zavarivanje imaju niz prednosti:
- Oni su jeftini. S ekvivalentnim karakteristikama, transformator za zavarivanje košta upola manje od invertera.
- Uređaji imaju jednostavan i pouzdan dizajn.
- Možete ih popraviti čak i kod kuće.
- Mogu raditi na negativnim temperaturama.
Nedostaci transformatora
- Transformatori se razlikuju po solidnim dimenzijama i velikoj težini. Nisu dobro prilagođeni čestim pokretima.
- Radeći na izmjeničnu struju, teško je osigurati visokokvalitetne šavove.
- Efikasnost uređaja nije veća od 80%.
- Uređaji troše dosta električne energije.
- Ne mogu se povezati na kućnu mrežu.
Princip rada invertera za zavarivanje
Serijska proizvodnja invertera za zavarivanje pokrenuta je prije 30-ak godina. Njihov tačniji naziv je ispravljači sa tranzistorskim inverterom. Glavna razlika između aparata za zavarivanje ove vrste je u slijedu transformacija električne struje. U ovim uređajima mora nekoliko puta mijenjati svoje karakteristike. Prvo, struja se ispravlja i postaje konstantna dok prolazi kroz poluvodič. U sljedećoj fazi, prolazi kroz filter za dodatno zaglađivanje. Zatim struja ulazi u pretvarač i pretvara se u naizmjeničnu frekvenciju od oko 100 kHz. Nakon toga ulazi u transformator, u kojem se napon smanjuje, a struja povećava. Zatim ulazi u visokopropusni filter, a zatim u ispravljač. Izlaz je jednosmjerna struja traženih parametara.
Zbog tako složenih transformacija bilo je moguće smanjiti dimenzije aparata za zavarivanje. Primjer takvog uređaja je ELITECH AIS 200 PNS.
Prednosti inverterskog aparata
- Efikasnost uređaja dostiže 95%. Gubici energije su minimalni.
- Uređaje karakterizira povećana električna sigurnost.
- Mogu se priključiti na redovnu kućnu mrežu bez posljedica.
- Uređaji imaju vrlo širok raspon regulacije struje. Zahvaljujući tome, moguće je koristiti različite vrste elektroda i odabrati željeni način zavarivanja za metale.
- Sav rad uređaja reguliran je upravljačkim krugovima i mikroprocesorima. Ovo osigurava lako paljenje i stabilno zadržavanje luka.
- Napon i struja u inverterskim uređajima se regulišu glatko.
- Uređaji su opremljeni zaštitom od strujnih udara.
- Zavarivanje se može izvesti u bilo kojoj prostornoj poziciji.
Nedostaci inverterskog aparata
- Njihov trošak znatno premašuje trošak transformatora za zavarivanje.
- Uređaji su osjetljivi na prašinu. To može biti uzrok neuspjeha.
- Inverterski aparati za zavarivanje ne podnose visoku vlažnost i niske temperature. Morate ih čuvati samo na pozitivnoj temperaturi.
- Ako se krše pravila rada, blok sa tranzistorima snage ne radi. Njegova zamjena može koštati pola cijene uređaja. Popravka uređaja je veoma skupa procedura.
Kao rezultat toga, razlika između invertera i aparata za zavarivanje transformatora sa stanovišta korisnika je sljedeća: mobilna je, pruža odličan kvalitet zavarivanja i pogodna je za rad. Ove funkcionalne prednosti pružaju elektronika i automatizacija procesa. Iz istog razloga su takvi uređaji skuplji. Transformatori za zavarivanje su svojevrsni "radni konji". Treba ih koristiti kada se ne očekuje pomicanje uređaja i kada nije potrebno visokokvalitetno zavarivanje.
*informacije objavljene u informativne svrhe, da nam se zahvalite, podijelite link na stranicu sa svojim prijateljima. Našim čitaocima možete poslati zanimljiv materijal. Rado ćemo odgovoriti na sva vaša pitanja i sugestije, kao i čuti kritike i želje na [email protected]
Danas se invertori sve više koriste za zavarivanje. Njihova proizvodnja i prodaja raste, njihova upotreba postaje uobičajena. Inverterski zavarivači danas se mogu naći u maloj radionici, u velikom industrijskom poduzeću, na gradilištu ili jednostavno u domaćinstvu privatne kuće. Koja je njihova razlika od običnih (transformatorskih) aparata za zavarivanje? Razmotrite šest parametara koji su važni za svaki uređaj i razlike između invertera i tradicionalnih uređaja u tim parametrima. Posebno napominjemo da se aparati za zavarivanje Resanta prodaju na linku http://www.avtogen.ru/svarochnye_invertory/brand-is-resanta/, pogledajte cijene.
Kvaliteta rezultirajućeg šava
Odmah treba napomenuti da na kvalitetu šava najviše utiče profesionalnost zavarivača, a ne vrsta uređaja koji se koristi. Međutim, uz jednaku vještinu radnika, dolazi do izražaja takva karakteristika pretvarača kao stabilnost konstantne struje zavarivanja, koja ne ovisi o fluktuacijama napona napajanja. U skladu s tim, ova struja daje stabilniji luk i minimalno prskanje metala. Šav će prirodno biti bolji.
Od velike važnosti je glatka regulacija struje zavarivanja, koja se provodi u prilično širokom rasponu. To vam omogućava da odaberete struju na takav način da je optimalna za određene dijelove koji se zavaruju i elektrodu koja se koristi. Jasno je da će pravilno podešena struja uticati i na kvalitet šava, pod uslovom da su sve ostale jednake.
Mobilnost, dimenzije i težina
Inverter pretvara naizmjeničnu struju mreže u jednosmjernu, koja se pomoću tranzistorskih kola pretvara u visokofrekventnu naizmjeničnu struju (oko 50.000 Hz). Ova struja se pretvara pomoću visokofrekventnog transformatora u struju zavarivanja koja formira električni luk. Princip koji se koristi u inverterima omogućava ne samo dobijanje odličnih strujno-naponskih karakteristika, koje omogućavaju postizanje visokog kvaliteta zavarivanja, već i isključivanje glomaznog energetskog transformatora iz dizajna uređaja.
Zbog upotrebe visokih frekvencija, dimenzije i težina transformatora se smanjuju nekoliko puta, a to dovodi do toga da se smanjuje težina i dimenzije cijelog aparata. Za poređenje - konvencionalni aparati za zavarivanje (transformatorski tip) teže od 20-25 kg ili više, a invertori - unutar 4-10 kg. Jasno je da mobilnost jedinica s takvom razlikom u težini nema smisla uspoređivati, inverter definitivno pobjeđuje u ovom parametru.
Potrošnja energije
U poređenju sa drugim vrstama aparata za zavarivanje, inverter troši relativno malo energije i zahteva manje vremena za rad. Pri radu s elektrodama promjera 3 mm, potrošnja konvencionalnog aparata za zavarivanje je oko 7 kW, a ni najjeftiniji i najjednostavniji inverter vjerojatno neće premašiti 4 kW. U praznom hodu potrošnja opada za red veličine.
Glavna prednost je što se energija troši samo u količini koja je potrebna za zavarivanje. Rad s elektrodom od 4 mm može se izvoditi pri strujnoj vrijednosti od 160A, međutim, s naponom napajanja od oko 180 volti, kvaliteta s takvom elektrodom neće biti najbolja. U tom slučaju potreban vam je uređaj veće snage ili upotreba elektroda manje debljine.
Efikasnost
Efikasnost aparata za zavarivanje inverterskog tipa je iznad 90%, odnosno gotovo sva potrošena energija ide u akciju, odnosno koristi se na luku. Nedostatak energetskog transformatora ne samo da smanjuje masu uređaja, već i eliminira gubitke za magnetizaciju željeznih jezgri, zagrijavanje namotaja zbog međusobnog utjecaja magnetskih polja. Nema gubitka snage na regulacionom šantu.
Iz ovoga možemo zaključiti da je efikasnost pretvarača jasno veća od efikasnosti konvencionalnih zavarivača, gubici teže minimalnim vrijednostima.
Cijena
Upoređujući cijene aparata za zavarivanje, možete vidjeti da se cijena invertera ozbiljno približila cijeni tradicionalnih uređaja. Ako su raniji pretvarači bili skuplji 2 puta ili više, danas razlika rijetko prelazi 20%. Proizvođači iz Kine su ovdje odigrali važnu ulogu - cijene njihovih proizvoda uvijek su bile vrlo konkurentne.
Pouzdanost i nepretencioznost
Elektronsko upravljanje pretvaračima osigurava pouzdanu povratnu informaciju o parametrima struje luka s izlaznim svojstvima uređaja - kada se pali, uređaj stvara dodatni impuls koji olakšava formiranje luka. Kratki spoj gotovo trenutno isključuje struju zavarivanja - to eliminira učinak "slijepanja" elektrode. Lakoća rukovanja, pouzdanost uređaja imaju koristi od toga.
Njihova osjetljivost na prašinu i vlagu negativno utječe na rad invertera. Potrebno je, ako je moguće, zaštititi unutrašnjost uređaja od ulaska prašine kroz ventilacijske otvore, dobro je povremeno čistiti uređaj. Čuvajte pretvarač na toplom i suhom mjestu kako biste spriječili stvaranje vlage na elementima ploče.
Inverterski uređaj slabo podnosi padove i udarce, zbog prisustva elektronskog punjenja. U pogledu nepretencioznosti, ova vrsta zavarivača gubi na konvencionalnim transformatorima za zavarivanje.
U tehničkom smislu, invertori za zavarivanje su isti aparati za zavarivanje, samo moderniji, koji rade na poluprovodnicima. Koristi potpuno iste tehnologije kao i u poluautomatskim mašinama, argon-lučno i plazma rezanje se izvodi na isti način, kao i.
Nesumnjive prednosti
Zapravo, inverter je pretvarač snage. U skladu s tim, razlika između invertera za zavarivanje i konvencionalnog transformatora je sljedeća:
- korisna efikasnost njegovog rada je od 80 do 90 posto, stoga se pri pretvaranju istosmjerne struje u naizmjeničnu, a zatim naizmjeničnu struju - opet u istosmjernu struju, gubi jako malo snage;
- Za kontrolu procesa konverzije koristi se procesor, a ovisno o jačini napona, a ponekad i njegovim padovima, mijenja se koeficijent konverzije, što vam omogućava da održite izlazni napon na konstantnom nivou.
teorija zavarivanja
Sve što se traži od zavarivača je da glatko pomera elektrodu duž linije predviđenog šava, bez dodirivanja metala, tako da elektroda bude nekoliko milimetara od njega. U stvari, jednostavna teorija se pretvara u brašno, budući da se radi u maska u koju lete varnice ne olakšava njeno izvođenje.
Upotreba konvencionalnog transformatora kada se dodirne pretvara u kratki spoj. Da bi se otkinuo, potrebni su određeni napori, inače radi termička zaštita ili se upali namotaj transformatora.
Ako se koristi inverter, dodir je gotovo neprimjetan: procesor koji trenutno reaguje na pad napona topi elektrodu i možete je odvojiti od dijela bez ikakvog napora.
Od ostalih slučajeva u kojima naše nespretne radnje maskira "pametni" inverter, ističemo praksu kada se elektroda namjerno drži u neposrednoj blizini predmeta zavarivanja. U tom slučaju procesor zaustavlja izlazni napon i pregrijavanje se može izbjeći.
Nesumnjiva prednost pretvarača je njegova mala težina i veličina, koja se ne može ni porediti sa prethodnim transformatorom. A sve zato što se konverzija snage ovdje događa na 50-60 kHz.
Alat za zavarivanje novog milenijuma odaje utisak dobrog čarobnjaka, s njim proces zavarivanja postaje jednostavan, brz i praktičan. I ne samo za profesionalce. Čak se i početnik može osjećati kao takav profesionalac, sa pretvaračem u rukama. 
Sumirajući gore navedeno, možemo napomenuti među prednostima prednosti alata u obliku:
- vrlo opipljiva gustina snage;
- značajno smanjena težina;
- širok izbor i jednostavnost podešavanja dostupnih na tijelu;
- pogodne veličine, uključujući i za mobilni transport;
- minimalni broj potrošnih elektroda;
- Visoke performanse;
- mogućnost zavarivanja u horizontalnoj ravni, okomito i pod kutom;
- prednosti zavarivanja raznih metala, uključujući "nehrđajući čelik", lijevano željezo i obojene metale;
- lakoća kompatibilnosti sa širokim rasponom elektroda;
- modularni potencijal prenamjene.
Očigledni nedostaci
Zašto, uz toliki broj prednosti invertera, stari transformatori za zavarivanje još nisu otpisani na zloglasno smetlište istorije? Glavni razlog zašto neki potencijalni potrošači i dalje koriste starije, poznatije transformatore je cijena. Invertori koji su ih zamijenili su barem duplo skuplji.
Drugi nedostatak posjetitelji raznih foruma na internetu sigurno će spomenuti visok proces dekomisije alata. Treba samo zaprljati elektronsku ploču - i jedinica odbija da radi. Stoga ga je potrebno stalno duvati komprimiranim zrakom.
Mala veličina nove jedinice za zavarivanje ima i svoju lošu stranu. Uostalom, izuzetno je zasićen svim vrstama elektronike, čiji normalan rad može lako biti prekinut hirovitim vremenom. "Pametni" nadjev je osjetljiviji, kako na vlagu tako i na temperature ispod nule. Čim temperatura padne ispod nule, brojni proračunski modeli počinju da propadaju, a brendirani proizvodi - na temperaturama ispod -15 stepeni. A skladištenje takve opreme u teškim mrazima (zimi, u običnoj ruskoj garaži) smanjuje pouzdanost "osjetljivog" alata.
Problemi se javljaju i pri radu u prašnjavim uslovima. Ako se proizvod ne upali na vrijeme, njegov kvar je samo pitanje vremena.
Nije sve tako jednostavno sa samim zavarivanjem. Ovo se odnosi na rezanje debelog metala. Ako je napon mreže nestabilan, što je prilično uobičajeno u selo, onda modul za konverziju može pokvariti. Stoga, karakterizirajući pretvarač kao novu riječ u zavarenom poslu, teško da ga vrijedi previše idealizirati. Da, to je najbolje što postoji. Ali ovo je daleko od lijeka.
Sljedeći veliki nedostatak proizvoda je veoma skupa popravka. Zaista, rad pretvarača temelji se na tranzistorskom IGBT bloku, čija cijena može varirati od četvrtine cijene do polovine nominalne vrijednosti cijelog proizvoda. Stoga, ako je garantni rok uređaja istekao, njegova "oživljavanje" će zahtijevati značajna finansijska ulaganja. Dio asortimana modela daleko je od najbolje lakoće održavanja. Nedostatak servisnih centara može imati negativan uticaj, posebno u ruralnim područjima, gdje su inverteri traženi u privatnim dvorištima i, naravno, na malim farmama.
Situacija je također komplicirana činjenicom da je nerealno sami sastaviti IGBT blok, čak i sa svim potrebnim mikro krugovima pri ruci. Morate kupiti blok marke. Ali u prodaji postoje proračunski modeli, čiji je dizajn ograničen na prisutnost samo jedne elektronske ploče. U ovom slučaju, kvar će koštati ni 50, već 60 posto cijene proizvoda.
Naravno, sva ova problematična područja se više nego isplate, treba se samo sjetiti glomaznih transformatora koji pljuvaju tope, neugodno. Pored njih, mobilni, udoban, gotovo nečujan, energetski učinkovit inverter pojavljuje se u potpuno drugačijem svjetlu. A kvaliteta rezultata, čak i ako se početnik uzme u obzir, ispada sasvim prihvatljivom.
Prilikom odabira aparata za zavarivanje i upoznavanja sa njihovim karakteristikama, morate se pozabaviti posebnim pojmovima čije je značenje poželjno znati kako ne biste pogriješili u izboru. Evo nekih od njih.AC(engleski izmjenična struja) - naizmjenična struja.
DC(engleski direktna struja) - istosmjerna struja.
MMA(eng. Manual Metal Arc) - ručno lučno zavarivanje štapnim elektrodama. Znamo ga pod imenom RDS.
TIG(eng. Tungsten Inert Gas) - ručno zavarivanje sa volframovim nepotrošnim elektrodama u okruženju zaštitnog gasa (argona).
MIG/MAG(eng. Metal Inert / Active Gas) - poluautomatsko elektrolučno zavarivanje sa potrošnom elektrodnom žicom u inertnom (MIG) ili aktivnom (MAG) gasnom okruženju sa automatskim dovodom žice.
PV(PR, PN, PVR) - po trajanju - vrijeme u kojem je uređaj u stanju da radi na određenoj struji (struja se prikazuje zajedno sa PV) prije automatskog isključivanja zbog pregrijavanja. PV vrijednost je prikazana kao postotak u odnosu na standardni ciklus, koji se uzima jednakim 10 ili 5 minuta. Ako je radni ciklus 50%, to znači da je uz ciklus od 10 minuta, nakon 5 minuta neprekidnog rada potrebno 5 minuta neaktivnosti da se mašina ohladi. Ovaj parametar može biti jednak 10%, tako da morate obratiti pažnju na njega. Pojmovi: trajanje rada (PV), trajanje rada (PR), trajanje opterećenja (PN) imaju različita značenja, ali suština je ista - kontinuitet zavarivanja.
Lako razumljiv dijagram transformatora za zavarivanje je sljedeći:
Jednostavan dijagram transformatora za zavarivanje: 1 - transformator; 2 - reaktor sa promjenjivom induktivnošću; 3 - elektroda; 4 - zavareni dio.
Za ograničavanje struje kratkog spoja i stabilnog luka, transformator mora imati strmo opadajuću eksternu strujno-naponsku karakteristiku ( . Za to se koriste ili transformatori s povećanim raspršenjem, zbog čega je otpor kratkog spoja nekoliko puta veći od otpora konvencionalnih energetskih transformatora. Ili, reaktivni svitak s velikim induktivnim otporom uključen je u krug s transformatorom s normalnim rasipanjem - prigušnica (prigušnica se može uključiti ne u krug sekundarnog namota, već u primarni krug, gdje je struja manja). Ako se induktivnost može mijenjati na induktoru, podešavajući ga, mijenja se oblik vanjske strujno-naponske karakteristike transformatora i struja luka I 21 ili I 22 koja odgovara naponu luka Ud.
Kontrola struje zavarivanja. Jačina struje u transformatorima za zavarivanje može se regulisati promjenom induktivnog otpora kola (regulacija amplitude uz normalno ili povećano magnetsko raspršenje) ili pomoću tiristora (regulacija faze).
U transformatorima za kontrolu amplitude, potrebni parametri struje zavarivanja se osiguravaju pokretnim zavojnicama, magnetnim šantovima ili korištenjem zasebnog reaktivnog svitka kao na gornjoj slici. U ovom slučaju, sinusni oblik naizmjenične struje se ne mijenja.
Shema transformatora za zavarivanje s pokretnim namotajima: 1 - primarni namotaj, 2 - sekundarni, 3 - štapni magnetni krug, 4 - vijak.
Shema transformatora za zavarivanje s pokretnim magnetnim šantom: 1 - primarni namotaj, 2 - sekundarni, 3 - štapni magnetni krug, 4 - pokretni magnetni šant, 5 - vijak.
Može doći do jednostavne promjene u broju zavoja koji se koriste u namotaju transformatora, kako bi se smanjio napon otvorenog kruga, a time i struja zavarivanja.
Transformatori sa tiristorskom (faznom) regulacijom se sastoje od energetskog transformatora i tiristorskog faznog regulatora sa dva antiparalelna tiristora i upravljačkog sistema. Princip fazne regulacije sastoji se u pretvaranju sinusoidnog oblika struje u impulse sa naizmjeničnim znakom, čija amplituda i trajanje su određeni kutom (fazom) aktiviranja tiristora.
Shema transformatora za zavarivanje sa tiristorskom kontrolom. BZ - blok zadataka, BFU - fazni kontrolni blok.
Korištenje tiristorskog faznog regulatora omogućava dobivanje aparata za zavarivanje čije su karakteristike povoljne u odnosu na karakteristike transformatora s regulacijom amplitude. U složenijim upravljačkim krugovima nego na gornjoj slici, generira se naizmjenična struja pravokutnog vala. I u ovom slučaju, na primjer, postiže se povećana brzina prijelaza impulsa kroz nultu vrijednost, zbog čega se smanjuje vrijeme pauza bez struje, a stabilnost gorenja luka i kvaliteta zavara su povećane. Ono što se ne može reći o gore prikazanom oscilogramu, na njemu su praznine bez struje veće od onih kod transformatora sa regulacijom amplitude, a kvalitet zavarivanja je lošiji.
Još jedna prednost tiristorskih uređaja je jednostavnost i pouzdanost energetskog transformatora. Odsustvo čeličnih šantova, pokretnih dijelova i povezanih povećanih vibracija čini transformator lakim za proizvodnju i izdržljivim u radu.
Prema vrsti napojne mreže, transformatori za zavarivanje su jednofazni i trofazni. Potonji se u pravilu mogu priključiti i na jednofaznu mrežu. Na slici ispod prikazani su jednofazni i trofazni transformatori sa regulacijom struje pomoću magnetnog šanta.
Prednosti i nedostaci transformatora za zavarivanje. Prednosti transformatora za zavarivanje uključuju relativno visoku efikasnost (70-90%), jednostavnost rada i popravke, pouzdanost i nisku cijenu.
Lista nedostataka je duža. Prije svega, to je niska stabilnost luka, zbog svojstava same naizmjenične struje (prisustvo pauza bez struje kada električni signal prolazi kroz nulu). Za kvalitetno zavarivanje potrebno je koristiti posebne elektrode dizajnirane za rad s izmjeničnom strujom. Negativno utiču na stabilnost luka i fluktuacije ulaznog napona.
Transformator za zavarivanje ne može zavariti nerđajući čelik za koji je potrebna jednosmerna struja i obojene metale.
Ako je snaga aparata za zavarivanje na izmjeničnu struju dovoljno velika, njegova težina može uzrokovati određene poteškoće pri pomicanju transformatora s mjesta na mjesto.
Pa ipak, jeftin, pouzdan i nepretenciozan transformator za zavarivanje nije tako loš izbor za dom. Pogotovo ako rijetko morate kuhati, a nemate dovoljno novca da kupite funkcionalniji model.
Ispravljači za zavarivanje
Ispravljači za zavarivanje su uređaji koji pretvaraju naizmjenični mrežni napon u direktni napon zavarivanja. Postoji mnogo shema za izradu ispravljača za zavarivanje sa različitim mehanizmima za generiranje izlaznih parametara struje i napona. Koriste se različite metode regulacije struje i formiranja eksterne strujno-naponske karakteristike ispravljača ( pročitajte o strujno-naponskoj karakteristici na kraju članka): promjena parametara samog transformatora (pokretni namotaji i sekcionirani namotaji, magnetni šantovi), korištenjem prigušnice, fazna regulacija pomoću tiristora i tranzistora. U najjednostavnijim uređajima struja se regulira transformatorom, a diode se koriste za ispravljanje. Energetski dio takvih uređaja sastoji se od transformatora, ispravljačke jedinice na nekontroliranim ventilima i prigušnice za izravnavanje.Blok šema ispravljača za zavarivanje: T - transformator, VD - ispravljačka jedinica na nekontrolisanim ventilima, L - prigušnica za izravnavanje.
Transformator u takvom krugu koristi se za snižavanje napona, formiranje potrebne vanjske karakteristike i kontrolu načina rada. Moderniji i napredniji uređaji uključuju tiristorske ispravljače, u kojima upravljanje režimom obavlja tiristorska ispravljačka jedinica, koja vrši faznu kontrolu momenta uključivanja tiristora. Formiranje potrebnih vanjskih karakteristika vrši se uvođenjem povratne informacije o struji zavarivanja i izlaznom naponu.
Blok šema ispravljača za zavarivanje: T - transformator, VS - tiristorski ispravljač, L - prigušnica za izravnavanje.
Ponekad je tiristorski regulator ugrađen u krug primarnog namota transformatora, tada se ispravljačka jedinica može sastaviti od nekontroliranih ventila - dioda.
Blok šema ispravljača za zavarivanje: VS - tiristorska ispravljačka jedinica, T - transformator, VD - ispravljačka jedinica na nekontrolisanim ventilima, L - prigušnica za izravnavanje.
Poluprovodnički elementi ispravljača zahtijevaju prisilno hlađenje. Da bi to učinili, postavljaju radijatore koje puše ventilator.
Na donjoj slici prikazan je dijagram ispravljača za zavarivanje u kojem se osigurava promjena otpora transformatora i regulacija struje pomoću magnetnog šanta - zatvaranjem ili otvaranjem pomoću gumba na prednjoj ploči uređaja.
Šematski dijagram ispravljača za zavarivanje sa magnetnim šantom: A - prekidač, T - transformator, Dr - magnetni šant, L - svjetlosne armature, M - električni ventilator, VD - diodni ispravljač, RS - šant, PA - ampermetar .
Monofazni ispravljački krugovi naizmjenične struje koriste se u krugovima s malom potrošnjom energije. U poređenju sa jednofaznim krugovima, trofazna kola daju znatno manje ispravljene talase napona. Rad trofaznog Larionovskog mosta za ispravljanje pomoću dioda, koji se koristi u mnogim ispravljačima za zavarivanje, prikazan je na donjoj slici.
Prednosti i nedostaci ispravljača za zavarivanje. Glavna prednost ispravljača, u odnosu na transformatore, je korištenje jednosmjerne struje za zavarivanje, što osigurava pouzdanost paljenja i stabilnost luka za zavarivanje i, kao rezultat, bolji zavar. Moguće je kuhati ne samo ugljik i niskolegirane, već i nehrđajući čelik i obojene metale. Također je važno da zavarivanje s ispravljačem proizvodi manje prskanja. U suštini, ove prednosti su sasvim dovoljne za nedvosmislen odgovor na pitanje koji aparat za zavarivanje odabrati - transformator ili ispravljač. Ako se, naravno, ne uzimaju u obzir cijene.
Nedostaci uključuju relativno veliku težinu uređaja, gubitak dijela snage, snažno "padanje" napona u mreži tokom zavarivanja. Potonje se također odnosi na transformatore za zavarivanje.
Invertori za zavarivanje
Riječ "inverter" u svom izvornom značenju označava uređaj za pretvaranje jednosmjerne struje u naizmjeničnu. Na slici ispod prikazan je pojednostavljeni dijagram aparata za zavarivanje inverterskog tipa.
Blok šema pretvarača za zavarivanje: 1 - mrežni ispravljač, 2 - mrežni filter, 3 - frekventni pretvarač (inverter), 4 - transformator, 5 - visokofrekventni ispravljač, 6 - upravljačka jedinica.
Rad pretvarača za zavarivanje je sljedeći. Naizmjenična struja frekvencije 50 Hz dovodi se do mrežnog ispravljača 1. Ispravljena struja se izravnava pomoću filtera 2 i pretvara (invertuje) modulom 3 u naizmjeničnu struju frekvencije od nekoliko desetina kHz. Trenutno se postižu frekvencije od 100 kHz. Upravo je ova faza najvažnija u radu invertera za zavarivanje, što omogućava postizanje ogromnih prednosti u odnosu na druge vrste aparata za zavarivanje. Nadalje, uz pomoć transformatora 4, visokofrekventni naizmjenični napon se smanjuje na vrijednosti u praznom hodu (50-60V), a struje se povećavaju na vrijednosti potrebne za zavarivanje (100-200A). Visokofrekventni ispravljač 5 ispravlja naizmjeničnu struju, što je čini koristan rad u luku zavarivanja. Utječući na parametre frekventnog pretvarača, oni reguliraju način rada i formiraju vanjske karakteristike izvora.
Procesima prelaska struje iz jednog stanja u drugo upravlja upravljačka jedinica 6. U savremenim uređajima ovaj posao obavljaju IGBT tranzistorski moduli, koji su najskuplji elementi invertora za zavarivanje.
Sistem upravljanja povratnom spregom stvara idealne izlazne karakteristike za bilo koju metodu električnog zavarivanja ( pročitajte o strujno-naponskoj karakteristici na kraju članka). Zbog visoke frekvencije, težina i dimenzije transformatora su značajno smanjene.
Prema svojoj funkcionalnosti proizvode se invertori sljedećih tipova:
- za ručno lučno zavarivanje (MMA);
- za argon-lučno zavarivanje sa nepotrošnom elektrodom (TIG);
- za poluautomatsko zavarivanje u zaštitnim plinovima (MIG/MAG);
- univerzalni uređaji za rad u MMA i TIG modovima;
- poluautomatski uređaji za rad u MMA i MIG/MAG režimima;
- uređaji za vazdušno-plazma rezanje.
Kao što vidite, značajan dio zapremine zauzimaju radijatori rashladnog sistema.
Prednosti invertera. Prednosti invertera za zavarivanje su velike i brojne. Prije svega, njihova mala težina (4-10 kg) i male dimenzije olakšavaju premještanje stroja s jednog mjesta zavarivanja na drugo. Ova prednost je zbog manje veličine transformatora zbog visoke frekvencije napona koji pretvara.
Isključivanje energetskog transformatora iz kola je takođe omogućilo da se oslobode gubitaka za zagrevanje namotaja i remagnetizacije gvozdenog jezgra i postignu visoku efikasnost (85-95%) i idealan faktor snage (0,99). Prilikom zavarivanja elektrodom promjera 3 mm, potrošnja energije iz mreže za aparat za zavarivanje inverterskog tipa ne prelazi 4 kW, a za transformator ili ispravljač za zavarivanje ova brojka iznosi 6-7 kW.
Inverter je sposoban da reprodukuje gotovo sve vrste eksternih strujno-naponskih karakteristika. To znači da se može koristiti za izvođenje svih glavnih vrsta zavarivanja - MMA, TIG, MIG/MAG. Uređaj omogućava zavarivanje legiranih i nerđajućih čelika i obojenih metala (u MIG/MAG režimu).
Uređaj ne zahteva često i dugotrajno hlađenje tokom intenzivnog rada, kao što to zahtevaju drugi kućni aparati za zavarivanje. Njegov PV dostiže 80%.
Inverter ima glatko podešavanje načina zavarivanja u širokom rasponu struja i napona. Ima mnogo širi raspon podešavanja struje zavarivanja od konvencionalnih uređaja - od nekoliko ampera do stotina pa čak i hiljada. Za kućnu upotrebu posebno su važne niske struje koje omogućavaju zavarivanje tankim (1,6-2 mm) elektrodama. Invertori omogućavaju kvalitetno formiranje šava u bilo kojoj prostornoj poziciji i minimalno prskanje tokom zavarivanja.
Mikroprocesorsko upravljanje uređajem obezbeđuje stabilnu strujnu i naponsku povratnu spregu. Ovo vam omogućava da pružite najkorisnije i najpogodnije funkcije Arc Force, Anti Stick i Hot Start. Suština svih njih je kvalitativno nova kontrola struje zavarivanja, koja zavarivaču čini zavarivanje što ugodnijim.
- Funkcija Hot Start omogućava automatsko povećanje struje na početku zavarivanja, što olakšava pokretanje luka.
- Funkcija Anti Stick (anti-sticking) je svojevrsni antipod funkcije Hot Start. Kada elektroda dođe u kontakt s metalom i postoji opasnost od zalijepljenja, struja zavarivanja se automatski smanjuje na one vrijednosti koje ne uzrokuju topljenje i zavarivanje elektrode za metal.
- Funkcija Arc Force (forsiranje luka) se ostvaruje kada se velika kap metala odvoji od elektrode, smanjujući dužinu luka i prijeti da se zalijepi. Automatsko povećanje struje zavarivanja za vrlo kratko vrijeme sprečava ovo.
Ove praktične karakteristike omogućavaju niskokvalifikovanim zavarivačima da se uspešno nose sa zavarivanjem najsloženijih metalnih konstrukcija. Za one koji su ikada radili sa inverterom za zavarivanje, pitanje - koji je aparat za zavarivanje bolji - ne postoji. Nakon transformatora ili ispravljača, rad s inverterom pretvara se u zadovoljstvo. Više nije potrebno "udubiti" elektrodu da bi se zapalio luk koji se ne želi upaliti, ili bjesomučno otkinuti ako je čvrsto zavaren. Možete jednostavno staviti elektrodu na metal i, otkinuvši je, mirno zapaliti luk - bez brige da se elektroda može zavariti.
Inverterski aparati za zavarivanje mogu se koristiti kod velikih padova mrežnog napona. Većina njih omogućava zavarivanje u naponu mreže od 160-250V.
Nedostaci invertera za zavarivanje. Teško je govoriti o nedostacima tako savršenog uređaja kao što je inverter za zavarivanje, a oni ipak postoje. Prije svega, ovo je relativno visoka cijena uređaja i visoka cijena njegovog popravka. Ako IGBT modul pokvari, morat ćete platiti iznos jednak 1/3 - 1/2 cijene novog uređaja.
Inverter nameće povećane zahtjeve, u odnosu na druge aparate za zavarivanje, prema uslovima skladištenja i rada, zbog svog elektronskog punjenja. Uređaj ne reaguje dobro na prašinu, jer pogoršava uslove hlađenja tranzistora, koji se veoma zagrevaju tokom rada. Hlade se aluminijskim radijatorima, taloženjem prašine na kojoj otežava prijenos topline.
Ne voli elektroniku i niske temperature. Svaka minus temperatura je nepoželjna zbog pojave kondenzata na pločama, a minus 15°C može postati kritična. Skladištenje i rad pretvarača u negrijanim garažama i radionicama tokom zime je nepoželjan.
Poluautomatsko zavarivanje
Govoreći o opremi za zavarivanje, ne možemo zanemariti poluautomatske uređaje - uređaje za zavarivanje u okruženju zaštitnog plina s mehaniziranim dovodom žice za zavarivanje.
Poluautomatski uređaj za zavarivanje sastoji se od:
- izvor struje;
- kontrolna jedinica;
- mehanizam za dovod žice za zavarivanje;
- pištolj (baklja) s navlakom-električnom žicom, kroz koju se vrši dovod zaštitnog plina, žice i električnog signala;
- sistem za opskrbu plinom, koji se sastoji od plinske boce, elektromagnetnog plinskog ventila, gasnog reduktora i crijeva.
Kao izvor struje koriste se ispravljači ili invertori za zavarivanje. Upotreba potonjeg poboljšava kvalitetu zavarivanja i povećava količinu zavarenih materijala.
Poluautomatski aparati za zavarivanje su prema dizajnu dvokućišni i jednokućišni. U potonjem, izvor napajanja, upravljačka jedinica i dovod žice smješteni su u jednom kućištu. Za modele s dvostrukim kućištem, mehanizam za dovođenje žice smješten je u posebnu jedinicu. Obično su to profesionalni modeli koji podržavaju dugotrajan rad na velikoj struji. Ponekad su opremljeni sistemom za vodeno hlađenje pištolja.
Poluautomatsko zavarivanje u MMA modu se ne razlikuje od rada sa konvencionalnim aparatom za zavarivanje. Kada se koristi MIG/MAG način rada, električni luk gori između kontinuirano napajane potrošne žice za zavarivanje i materijala. Ugljični dioksid (ili njegova mješavina s argonom) koji se dovodi kroz pištolj štiti zonu zavarivanja od štetnog djelovanja kisika i dušika sadržanih u zraku. Poluautomatskim aparatima za zavarivanje zavaruju se visokolegirani i nerđajući čelici, aluminijum, bakar, mesing, titanijum.
Poluautomatsko zavarivanje je jedno od najčešćih moderne tehnologije elektrolučno zavarivanje, idealno ne samo za proizvodnju, već i za dom. Poluautomatski uređaji imaju široku primjenu u industriji i svakodnevnom životu. Postoje podaci da se trenutno u Rusiji do 70% svih zavarivačkih radova obavlja poluautomatskim zavarivanjem. Tome doprinosi široka funkcionalnost opreme, visokokvalitetno zavarivanje i jednostavnost rada. Poluautomatski aparat za zavarivanje je vrlo pogodan za zavarivanje tankih metala, posebno karoserija automobila. Niti jedno autoservisno poduzeće ne može bez ove najpogodnije opreme.
Odabir aparata za zavarivanje
Izbor aparata za zavarivanje treba vršiti prema specifičnim potrebama. Prije nego odete u trgovinu, morate znati odgovore na sljedeća pitanja.- Koji metal - po marki i debljini - treba zavariti?
- Pod kojim uslovima će se radovi izvoditi?
- Do koje mjere?
- Koji su zahtjevi za kvalitet rada i kvalifikacije zavarivača?
- I, konačno, koliko se može potrošiti na kupovinu aparata za zavarivanje?
U zavisnosti od odgovora na ova pitanja treba formirati uslove za kupljenu opremu.
Ako morate zavariti ne samo ugljični i niskolegirani čelik, već i visokolegirani i nehrđajući čelik, tada morate izabrati između ispravljača za zavarivanje i invertera. Ako morate zavariti metale koji zahtijevaju zaštitu od kisika ili dušika u zraku, kao što je aluminij, tada će vam biti potrebno zavarivanje u okruženju zaštitnog plina, što može biti omogućeno poluautomatskim uređajem s MIG/MAG načinom rada.
Općenito, ako govorimo o svestranosti opreme, onda bi najbolji izbor, možda, bio poluautomatski uređaj s MMA i MIG / MAG načinima. Njegovo prisustvo omogućit će vam izvođenje gotovo svih radova na zavarivanju metala, s kojima se morate nositi samo u svakodnevnom životu.
Ako imate posla s tankim (tanjim od 1,5 mm) metalom, prednost opet treba dati poluautomatskom uređaju.
Rad na temperaturama ispod nule, posebno na vrijednostima ispod 10-15 °C, nepoželjan je za pretvarače. Na njih loše utiče i jaka prašina. Zaključak je ovaj. Ako morate raditi na vrlo niskim temperaturama u uvjetima visokog sadržaja prašine, možda ne postoji druga opcija osim da odaberete aparat za zavarivanje bez najsavremenije elektronike - transformatora za zavarivanje, diodnog ispravljača ili poluautomata uređaj zasnovan na potonjem.
Visoki zahtjevi za kvalitetom zavarivanja i niska kvalifikacija zavarivača definitivno naginju izboru invertera za zavarivanje sa svojom jednostavnošću upotrebe i funkcijama Arc Force, Anti Stick, Hot Start.
Veliki obim posla zahteva visok radni ciklus (radni ciklus) mašine za zavarivanje, inače će se previše vremena potrošiti na zastoje tokom njenog hlađenja. PV je jedna od karakteristika po kojoj se kućni aparati za zavarivanje razlikuju od profesionalnih. Za potonje je prilično velik ili čak dostiže 100%, što znači da uređaj može raditi bez prekida koliko god želite. Ako govorimo o modelima za domaćinstvo, onda je PV invertera značajno bolji od PV transformatora i ispravljača za zavarivanje. Bolje je uzeti 30% kao minimalnu vrijednost PV.
Prilikom odabira aparata za zavarivanje, morate razmišljati o susjedima. Ako morate puno kuhati, a mrežni napon je nizak i nestabilan, trebali biste odabrati aparat za zavarivanje za svoj dom, uzimajući u obzir snagu koju troši. Stalno treperenje sijalica, koje se javlja tokom rada moćnih transformatora i ispravljača za zavarivanje, izaziva univerzalnu mržnju prema susjedima zavarivačima. Inverter sa svojom funkcijom uštede energije i anti-stick funkcijom neće štetiti dobrosusjedskim odnosima. Kada elektroda dođe u kontakt sa metalom koji se zavari, transformator za zavarivanje drenira mrežu, dok inverter jednostavno smanjuje struju zavarivanja (napon na terminalu), plus inverter je efikasniji pri niskom mrežnom naponu.
Osnovni zahtjevi za izvore energije za zavarivanje
Da bi ispunili svoju namjenu, strujni izvori moraju ispunjavati određene zahtjeve, od kojih su glavni sljedeći:- napon otvorenog kruga mora osigurati paljenje luka, ali ne smije biti veći od vrijednosti koje su sigurne za zavarivača;
- izvori napajanja moraju imati uređaje koji regulišu struju zavarivanja u potrebnim granicama;
- aparati za zavarivanje moraju imati specificiranu eksternu strujno-naponsku karakteristiku u skladu sa statičkom strujno-naponskom karakteristikom luka zavarivanja.
Luk može nastati ili u slučaju sloma plina (vazduha), ili kao rezultat kontakta elektroda s njihovim naknadnim povlačenjem na udaljenost od nekoliko milimetara. Prva metoda (razbijanje zraka) moguć je samo pri visokim naponima, na primjer, pri naponu od 1000 V i razmaku između elektroda od 1 mm. Ova metoda pokretanja luka se obično ne koristi zbog opasnosti od visokog napona. Kada se luk napaja strujom visokog napona (više od 3000V) i visoke frekvencije (150-250 kHz), zračni slom može se postići s razmakom između elektrode i obratka do 10 mm. Ova metoda paljenja luka je manje opasna za zavarivača i često se koristi.
Druga metoda paljenja luka zahtijeva razliku potencijala između elektrode i proizvoda od 40-60V, stoga se najčešće koristi. Kada elektroda dođe u kontakt sa obratkom, stvara se zatvoreni krug zavarivanja. U trenutku kada se elektroda ukloni iz proizvoda, elektroni koji se nalaze na katodnoj tački zagrijanoj od kratkog spoja odvajaju se od atoma i elektrostatičkim privlačenjem kreću prema anodi, formirajući električni luk. Luk se brzo stabilizuje (unutar mikrosekunde). Elektroni koji izlaze iz katodne tačke ioniziraju plinski jaz i u njemu se pojavljuje struja.
Brzina paljenja luka ovisi o karakteristikama izvora napajanja, o jačini struje u trenutku kada elektroda dođe u kontakt s obratkom, o vremenu njihovog kontakta i o sastavu plinskog jaza. Na brzinu pobuđivanja luka utječe, prije svega, veličina struje zavarivanja. Što je veća vrijednost struje (sa istim prečnikom elektrode), to će biti veći poprečni presjek katodne mrlje i veća će biti struja na početku paljenja luka. Velika struja elektrona će uzrokovati brzu ionizaciju i prijelaz na stabilno lučno pražnjenje.
Sa smanjenjem promjera elektrode (tj. sa povećanjem gustine struje), vrijeme prijelaza na stabilno lučno pražnjenje se dodatno smanjuje.
Na brzinu paljenja luka također utiču polaritet i vrsta struje. Kod istosmjerne struje i obrnutog polariteta (tj. plus izvora struje je spojen na elektrodu), brzina pobude luka je veća nego kod naizmjenične struje. Za naizmjeničnu struju, napon paljenja mora biti najmanje 50-55V, za jednosmjernu struju - najmanje 30-35V. Za transformatore koji su projektovani za struju zavarivanja od 2000A, napon otvorenog kola ne bi trebao biti veći od 80V.
Ponovno paljenje zavarenog luka nakon njegovog gašenja uslijed kratkih spojeva kapljicama metala elektrode će se dogoditi spontano ako je temperatura kraja elektrode dovoljno visoka.
Eksterna strujno-naponska karakteristika izvora je zavisnost napona na stezaljkama i struje.
Na dijagramu, izvor ima konstantnu elektromotornu silu (Ei) i unutrašnji otpor (Zi), koji se sastoji od aktivne (Ri) i induktivne (Xi) komponente. Na vanjskim terminalima izvora imamo napon (Ui). U krugu "izvor-luk" postoji struja zavarivanja (Id), koja je ista za luk i izvor. Opterećenje izvora je luk sa aktivnim otporom (Rd), pad napona na njemu je Ud=I Rd.
Jednačina za napon na vanjskim terminalima izvora je sljedeća: Ui = Ei - Id Zi.
Izvor može raditi u jednom od tri načina rada: mirovanje, opterećenje, kratki spoj. U praznom hodu, luk ne gori, nema struje (Id = 0). U ovom slučaju, napon izvora, koji se naziva napon otvorenog kola, ima maksimalnu vrijednost: Ui = Ei.
Sa opterećenjem struja (Id) teče kroz luk i izvor, a napon (Ui) je manji nego u praznom hodu za količinu pada napona unutar izvora (Id Zi).
U slučaju kratkog spoja, Ud=0, dakle, napon na stezaljkama izvora Ui=0. Struja kratkog spoja Ik=Ei/Zi.
Eksperimentalno se eksterna karakteristika izvora uzima mjerenjem napona (Ui) i struje (Id) uz glatku promjenu otpora opterećenja (Rd), dok se luk simulira linearnim aktivnim otporom - balastnim reostatom.
Grafički prikaz dobijene zavisnosti je eksterna statička strujno-naponska karakteristika izvora. Kada se otpor opterećenja smanji, struja raste, a napon izvora se smanjuje. Dakle, u opštem slučaju, vanjska statička karakteristika izvora opada.
Postoje aparati za zavarivanje sa strmo padajućim, blagim uranjanjem, krutim pa čak i rastućim strujno-naponskim karakteristikama. Postoje i univerzalni aparati za zavarivanje, čije karakteristike mogu biti strmo padajuće i tvrde.
Eksterne strujno-naponske karakteristike aparata za zavarivanje: 1 - strmo opadajuće, 2 - blago padajuće, 3 - krute, 4 - rastuće.
Na primjer, konvencionalni (normalno disipirani) transformator ima krutu karakteristiku, a rastuća karakteristika se postiže povratnom spregom, kada elektronika povećava napon izvora kako se struja povećava.
U ručnom lučnom zavarivanju koriste se aparati za zavarivanje sa karakteristikom strmog pada.
Luk za zavarivanje također ima strujno-naponsku karakteristiku.
Prvo, s povećanjem struje, napon naglo opada, kako se povećava površina poprečnog presjeka stuba luka i njegova električna vodljivost. Zatim, s povećanjem struje, napon se gotovo ne mijenja, jer se površina poprečnog presjeka stuba luka povećava proporcionalno struji. Zatim, s povećanjem struje, napon se povećava, jer se površina katodne točke ne povećava zbog ograničenog poprečnog presjeka elektrode.
Kako se dužina luka povećava, volt-amperska karakteristika se pomiče prema gore. Promjena promjera elektrode odražava se u položaju granice između krutih i rastućih dijelova karakteristike. Što je veći promjer, to će veća struja ispuniti kraj elektrode katodnom mrljom, dok će se područje rasta pomjeriti udesno (prikazano na donjoj slici isprekidanom linijom).
Stabilno stvaranje luka je moguće pod uslovom da je napon luka jednak naponu na vanjskim terminalima izvora napajanja. Grafički se to izražava u činjenici da se karakteristika luka zavarivanja ukršta sa karakteristikom izvora napajanja. Na slici ispod prikazane su tri karakteristike luka različitih dužina - L 1 , L 2 , L 3 (L 2 >L 1 >L 3) i karakteristika strmog pada napajanja.
Presjek strujno-naponskih karakteristika izvora i luka (L 2>L 1>L 3).
Tačke (A), (B), (C) izražavaju zone stabilnog gorenja luka na različitim dužinama luka. Može se vidjeti da što je veći nagib karakteristike izvora, to je manja promjena struje zavarivanja sa fluktuacijama dužine luka. Ali dužina luka se održava tokom procesa sagorevanja ručno, stoga ne može biti stabilna. Zato samo uz strmo opadajuću karakteristiku transformatora, fluktuacije vrha elektrode u rukama zavarivača neće bitno utjecati na stabilnost luka i kvalitetu zavarivanja.
Prilikom korištenja sadržaja ove stranice potrebno je postaviti aktivne linkove na ovu stranicu, vidljive korisnicima i robotima za pretraživanje.
