Svařovací usměrňovače jsou zařízení, jejichž účelem je přeměňovat střídavý proud na stejnosměrný proud, což je nezbytné při práci se středně a vysoko uhlíkovými oceli, litinou, neželeznými kovy a slitinami. Stejnosměrné svařování usnadňuje tvorbu přesných švů, snižuje rozstřik kovu a zvyšuje pevnost svarového spoje.
Konstrukční vlastnosti a princip činnosti polovodičových svařovacích usměrňovačů
Konstrukce usměrňovače v klasické verzi obsahuje následující komponenty:
- diodové můstky. Diody ve svařovacích usměrňovačích jsou sestaveny podle můstkových obvodů – jedno nebo třífázové. Žádané je třífázové schéma, které zajišťuje stabilitu svařovacího oblouku, je vhodné pro prvky různých tlouštěk a umožňuje nejen svařování, ale i řezání. Pro řezání nastavte proud na vysokou hodnotu.
- Snižovací transformátor. Na tomto zařízení se napětí snižuje a proud se zvyšuje.
- Chladící systém. Obvykle se jedná o ventilátor, který zajišťuje konstantní proudění vzduchu k polovodičovým prvkům, které se během provozu zahřívají. Některá zařízení mají čidla přehřátí.
- Senzory řízení napětí. Když napájecí napětí překročí mezní hodnotu, čidla dají stroji signál k vypnutí.
- Startovací a měřící zařízení.
- Regulátory, které umožňují nastavit aktuální hodnoty podle tloušťky svařovaného kovu.
Princip činnosti svařovacího usměrňovače
- Proud ze sítě nebo z elektrického generátoru vstupuje do primárního vinutí snižovacího transformátoru.
- Sekundární vinutí přijímá proud se sníženým napětím a zvýšenou pevností.
- Nízkonapěťový proud je přiváděn do usměrňovacích diodových můstků. Polovodičové prvky otevírají proud v jednom směru a uzavírají proud v opačném směru. Výrobci nejčastěji používají selenové a křemíkové polovodiče. Selenové články jsou levné a snesou značné přetížení, křemíkové články poskytují vysokou účinnost, ale nesnášejí přetížení.
Typy regulace výstupního proudu:
- Kroková úprava je nejběžnější možností. Různé modely mohou mít různou rozteč, ale v každém případě je toto nastavení hrubé.
- Doladění. Provádí se metodou škrtící saturace. Mezi diody a transformátor je instalována tlumivka (komplex několika cívek).
- Jemné nastavení pomocí tyristorové jednotky.
Přesnost nastavení přímo ovlivňuje pohodlí práce a kvalitu výsledku.
Typy usměrňovacích zařízení
V závislosti na vnějších charakteristikách existují tři typy svařovacích usměrňovačů:
- Prudce klesající vnější charakteristiky. Taková zařízení jsou žádaná pro ruční obloukové svařování a pro práci s netavitelnou elektrodou v prostředí ochranného plynu. Součástí usměrňovačů je snižovací transformátor s vysokým rozptylem magnetického pole. Svařovací proud se nastavuje úpravou vzdálenosti mezi primárním a sekundárním vinutím transformátoru.
- Pevné vnější vlastnosti. Usměrňovače tohoto typu se používají pro svařování tavivou elektrodou v atmosféře oxidu uhličitého nebo jiného ochranného plynu, pod tavidlem, plněným drátem.
- Univerzální. Taková zařízení umožňují získat padající a tuhé vnější charakteristiky. Proto jsou vhodné pro širokou škálu svařovacích procesů – ruční i automatizované, s odtavnými i netavitelnými elektrodami, v plynném prostředí, pod tavidlem. Konstrukce obsahuje snižovací transformátor a saturační tlumivky.
Svařovací usměrňovače na diodových můstcích s různými technickými vlastnostmi umožňují svařovat kovové prvky o tloušťce 1 až 50 mm. Snadno se používají a udržují, snadno se nastavují, jsou mobilní. Mezi nevýhody patří špatná odolnost proti přepětí a dlouhodobým zkratům.
