Осциллятор для сварки — назначение, устройство, виды
Выполнение тонких сварочных работ, например с цветными металлами, производится на малых токах, усугубляющих нестабильность зажигания дуги. Для решения проблем подобного рода используется так называемый осциллятор. В статье мастер сварщик расскажет, что такое осциллятор, каковы его преимущества, где он применяется.
Что такое сварочный осциллятор
Осциллятор вырабатывает ток с частотой 100-500 кГц и напряжением 3000-5000 В. Он кратковременно накладывается на основной сварочный ток и облегчает поджиг электрической дуги. В момент включения осциллятора создается однопоточная передача импульса, которая выглядит как тонкая молния. Она пробивает воздушный зазор между кончиком электрода и изделием при расстоянии 10-13 мм, возбуждая электрическую дугу без физического касания электродом поверхности заготовки.
Назначение аппаратов с осциллятором
В сварочных аппаратах без осциллятора, чтобы возбудить дугу для сварки, необходимо подключить зажим массы к изделию, а концом электрода постучать по месту стыка.
Физический контакт вызывает замыкание положительного и отрицательного полюсов. Если в этот момент быстро отвести конец электрода на расстояние 3-5 мм от поверхности изделия, появится электрическая дуга с температурой 3000-5000°C (зависит от выставленной силы тока).
От ее тепла плавятся кромки основного металла и сам электрод (или присадочный металл). Если воздушный зазор увеличить, дуга гаснет. Пока электрод горячий, зажечь дугу очень легко – достаточно поднести его кончик к поверхности металла и слегка коснуться. В холодном состоянии это сделать сложнее. По мере остывания на поверхности металла появляются окислы, ухудшающие контакт. Впоследствии даже плотного прикосновения кончика электрода к изделию уже недостаточно – нужно стучать по поверхности. Все это занимает дополнительное время, когда нужно проложить не один шов, а 100-200 коротких швов за день.
Если рука сварщика еще не «набита», во время замыкания полюсов для возбуждения дуги он может не успеть отодвинуть кончик от поверхности, и электрод прилипнет. Тогда понадобится наклонять горелку из стороны в сторону, чтобы оторвать электрод. Это отнимает время и портит внешний вид изделия. Можно погнуть электрод, или его тонкая часть оторвется и останется на заготовке.
Устройство и принцип работы осциллятора
Сварочный осциллятор состоит из:
-
Двух трансформаторов (понижающего и повышающего),
-
Дросселя,
-
Разрядника (накопительного конденсатора),
-
Дросселя,
-
Блокирующего конденсатора,
-
Колебательного контура.
По сути, это искровой генератор, выдающий затухающие колебания.
Работает осциллятор следующим образом:
-
Вторичное напряжение с трансформатора заряжает конденсатор.
-
Когда достигается определенная величина, срабатывает разряд.
-
Замыкается колебательный контур, что вызывает импульсы заданной частоты.
-
Все это накладывается на дуговой промежуток.
-
Чтобы не возникло шунтирование, в работу вступает блокировочный конденсатор.
-
Для защиты изоляции обмотки трансформатора предусмотрен дроссель.
Виды
Согласно принципу действия осцилляторов известно 2 типа оборудования:
-
Агрегат непрерывного функционирования. В данном случае происходит суммирование сварочного и высокочастотного тока. Дуга зажигается без контакта электрода с металлической поверхностью. Этот принцип действия осциллятора способствует повышению эффективности использования агрегата. В данном случае не происходит энергетических потерь.
-
Аппарат с импульсной работой характеризуется параллельностью подключения и использованием в случае, когда требуется работать с переменным видом тока. Сложностью данной процедуры можно назвать необходимость реагирования на смену полярности за короткое время.
Присутствие конденсатора в конструкции осциллятора обеспечивает хорошую функциональность устройства. А также в устройстве должна присутствовать обратная связь.
Подключение
Схема подключения осциллятора к основному сварочному аппарату зависит от конструкции прибора. Прежде всего, осциллятор должен быть подключен к питанию 220 Вольт.
Подключение к сварочному аппарату может быть двух типов:
-
Параллельное.
-
Последовательное.
При параллельном подключении, выводы осциллятора присоединяются к сварочному электроду и заготовке.
При последовательном варианте, осциллятор включается в разрез кабеля, питающего сварочный электрод.
Преимущества использования
Осцилляторы для сварки, благодаря своим свойствам, широко используются в оборудовании для работы с цветными металлами.
Описываемое устройство с успехом может применяться в сочетании со сварочными аппаратами любого типа.
Использование осциллятора с трансформатором для сварки переменным током, позволяет устранить недостатки этого вида сварки, порождающие нестабильное горение дуги.
Более того, в этом варианте становится возможным кроме штатных электродов, использовать при сварке электроды, предназначенные для работы с постоянным током.
Это расширяет технические возможности сварочных трансформаторов переменного тока и позволяет с их помощью выполнять сварочные соединения, по качеству не уступающие тем, которые выполнены сваркой на постоянном токе.
Использование осциллятора для работы с инвертором дает возможность производить сварочные работы с меньшими значениями токов, следовательно, работать с более тонкими и деликатными заготовками.
Осциллятор, предназначенный для сварки алюминия, часто сочетается с аппаратом аргонодуговой сварки. Алюминий является одним из самых «капризных» цветных металлов, не прощающих сварщику малейшей ошибки.
Он склонен к разбрызгиванию и быстрому сквозному прогару благодаря низкой температуре плавления. По этой причине, именно для работы с этим металлом актуально применение технологий, позволяющих работать малыми токами с высокой стабильностью сварочной дуги.
Правила эксплуатации
Самыми важными требованиями при функционировании осциллятора являются безопасность и надежность. Для того чтобы агрегат работал исправно, не стоит забывать о таких моментах, как:
-
Проверка работы блокировочного конденсатора, так как в случае его неисправности сварщика может поразить током;
-
Регулировка и настройка устройства исключительно в состоянии отключенном от сети;
-
Постоянное счищение нагара с электродов;
-
Отслеживание частоты импульсов, которая не должна превышать 40 мкс.
Практически все модели сварочных осцилляторов имеют инструкцию по эксплуатации, которой стоит руководствоваться при его использовании. Для того чтобы диагностировать поломку данного вида оборудования, стоит провести следующие мероприятия:
-
Визуально осмотреть все имеющиеся узлы;
-
Зачистить окисленные контакты с помощью растворителя и щетки;
-
Диагностировать возможные поломки путем подобного изучения инструкции;
-
Заменить нерабочие детали;
-
Осуществить пробный запуск.
В продолжение темы посмотрите также наш обзор Трансформатор против инвертора — отличия, преимущества и недостатки