Что делать если Не хватает напряжения в сети для Сварки
Наверное, очень многим знакома ситуация, когда при сварке металла бытовым аппаратом электрод «залипает», и не образуется сварочная дуга. Это происходит по причине недостаточного напряжения в сети, ведь варить электродом диаметром 3 мм можно только при напряжении не менее 200 В, а 2 мм – 180 В. Но иногда при замере напряжения в розетке можно обнаружить и гораздо более низкие показатели – до 160-150 В. Проблема низкого напряжения в сети во многих населенных пунктах может быть связана с различными причинами:
- износом распределительных проводов, что приводит к выгоранию ноля и перекосу напряжения по фазам;
- наличием трансформаторной подстанции малой мощности, которая не может справиться с возросшей нагрузкой или увеличением числа потребителей;
- несбалансированностью фаз на трансформаторе и другими.
Решить эти проблемы иногда можно обращением организацию, поставляющую электроэнергию, с просьбой переключить вас на другую фазу или провести их регулировку, но далеко не всегда это возможно.
Из сложившегося положения есть несколько вариантов выхода. Во-первых, можно приобрести бензиновый или дизельный генератор, к которому подключить сварочный инвертор, для которого не хватает напряжения. Этот вариант довольно дорогостоящий, ведь генератор нужен очень большой мощности, которой должно хватить для сварки. В противном случае, есть большой риск вывести из строя дорогостоящий генератор, при постоянной пиковой его нагрузке.
Во-вторых, можно приобрести стабилизатор напряжения для сварочного инвертора. Этот прибор поможет выровнять как пониженное, так и повышенное напряжение для обеспечения нормального процесса сваривания и предохранения инвертора от выхода из строя. Большинство инверторов способны работать в диапазоне напряжений +/- 30% от номинального, то есть, 160-280 В, чего вполне хватает в большинстве случаев.
Популярное среди «народных умельцев» решение по установке одного лишь трансформатора без стабилизатора категорически не рекомендуется. Это связано с тем, что падение напряжения в сети может быть временным явлением, а после исправления неполадок оно может внезапно вернуться к нормальному. В этом случае, трансформатор все равно будет повышать напряжение, в результате чего оно может достигнуть даже 300 В. Это приводит не только к повреждению бытовых приборов, но и выгоранию тонкой старой проводки, возникновению пожаров и пр. Если же вы установите стабилизатор после трансформатора, то он выровняет возросшее напряжение или отключит систему, если не сможет справиться со слишком большим скачком.
Поэтому стоит задуматься о покупке не только стабилизатора напряжения для сварочного инвертора, но и большого стабилизатора для установки на всю бытовую сеть.
Такое решение, хотя и будет существенно дороже, но поможет избавиться от проблем со скачками напряжения навсегда, сохранит вашу технику и продлит срок ее службы, а также может уберечь ваш дом от пожара.
Сварочный инвертор, вольт-амперная характеристика, дуга
Дата Автор ElectricianКомментироватьПросмотров: 19 496
Для того чтобы разобраться в работе сварочного инвертора затронем немного тему возникновения сварочной дуги. Рассмотрим вольт – амперную характеристику электрической дуги, возникающей при сварке (далее ВАХ).
Ниже показана вольт – амперная характеристика дуги в общем виде:
Как мы можем наблюдать из графика при малых токах, до 80 А, характеристика имеет падающий характер. Этим свойством необходимо пользоваться, потому что, если посмотреть на график, чем выше напряжение, прикладываемое к искровому промежутку, тем легче будет возникать электрическая дуга.
Это значит, что дуга загорится от меньшего значения тока, чем на прямолинейном участке ВАХ. Как раз с целью облегчения зажигания дуги в сварочных инверторах применяют осцилляторы и прочие устройства, повышающие напряжения сварочных аппаратов. Для сварочных аппаратов инверторного типа стандартное напряжение колеблется, как правило, в промежутке от 70 В до 95 В и зависят от вольтдобавочной конструкции.
Приблизительный график ВАХ инвертора должен выглядеть примерно так:
Стабильный поджиг, а также поддерживание стабильного горение электрической дуги обеспечивает высокое напряжение холостого хода (ХХ). При обеспечении такой ВАХ легко поджигаются и хорошо горят электроды всех марок, также электроды для сварки цветных металлов, нержавейки и чугуна. Конечно выше показанная идеализированная ВАХ, но нужно стремится к получению именно такой характеристики. Мы рассмотрели участок только до 100 А, но главное на этом участке добиться значения ВАХ похожей на характеристику сварочной дуги, так как от этого зависит устойчивость дуги и качество сварочного шва.
В итоге можно сформулировать первое требование к работе сварочного инвертора – это крутопадающая ВАХ. Если это условие не выполнено, то сварочный аппарат с достойными параметрами не получится.
Теперь рассмотрим участок от 80 А до 800 А. На этом участке дуга будет являться стабилизатором напряжения. Этот участок является наиболее подходящем для переноса расплавленного металла к свариваемому изделию. На данном участке напряжение дуги не зависит от тока, а зависит от ее длины.
Величину данного напряжения можно вычислить по формуле:
Где: UД – напряжение, В;
а – коэффициент, он постоянен и выражает сумму падений напряжений на катоде и аноде и не зависим от длины дуги, В;
b –напряжение среднее на единицу длины, В/мм;
L – длина дуги, мм;
Для стальных электродов коэффициенты а и b можно принять а=10 В, b=2 В/мм, соответственно напряжение для дуги длиной L=4 мм будет равно:
U=10+2*4=18 В
При атмосферном давлении и при сварке металлическим электродом будет гореть устойчиво при напряжении 18 – 28 В.
Это и будет вторым требованием к нормальной работе сварочного инвертора. Итак, во всем рабочем диапазоне от 80 А до максимального значения тока, рабочее напряжение не должно уменьшатся менее 18 В, а чтоб поддержать гарантированно стабильную работу не ниже чем 22 – 24 В.
Рассмотрим третий участок кривой работы сварочного инвертора. Этот отрезок очень важен для обеспечения бесперебойной работы инвертора, ограничения тока КЗ, безопасной работы силовых ключей и так далее. В разных конструкциях преобразовательных устройств он может формироваться по разному. В инверторах с ШИМ модуляцией, ограничения тока силовой цепи реализовывают через обратную связь (ОС). В качестве датчика ОС применяют трансформатор тока. При достижении максимального тока импульс с трансформатора тока поступает на вход блока ограничения тока (БОТ), который выдает команду на прерывание импульсов силовых ключей.
На осциллограмме это будет выглядеть как уменьшение скважности импульсов (длительность импульса в открытом состоянии уменьшится), что приведет к уменьшению напряжения, но ток будет расти.
Крутизна такого участка будет зависеть от быстроты реакции контроллера на изменения в нагрузке. Для резонансных инверторов этот участок ВАХ имеет более пологий наклон. Это зависит от добротности L – C цепочки – чем она выше, тем более крутой угол наклона кривой. Поэтому при правильной настройке сварочного аппарата можно обойтись без токовой ОС. Как видим резонансные преобразователи не боятся режима КЗ. И это будет третье требование к сварочным инверторам.
Также нужно обратить внимание на такие виды защит как:
- Безопасность сварщика. Он не должен попасть под опасное для жизни напряжение;
- Защита от длительного КЗ и перегрева силовых частей инвертора;
- Защиту от попадания влаги и пыли в устройство;
- Система стабилизации горения дуги и поджига;
Вам нужно устройство понижения напряжения для вашего сварочного аппарата?
Denyo стремится держать мир в курсе последних технологий Denyo, новых продуктов и последних событий.
Последние сообщения
Архив
2022202120202019201820172016 — Выберите месяц — сентябрь 2022 г. август 2022 г. июль 2022 г. июнь 2022 г. май 2022 г. апрель 2022 г. март 2022 г.
13 октября 2020 г. Denyo Администратор
Мы не можем не подчеркнуть важность безопасности при сварке, поскольку она должна быть основополагающей для любых проектов — если ее игнорировать, можно столкнуться с целым рядом опасных для жизни опасностей. Поражение электрическим током является одним из самых опасных и непосредственных рисков, с которыми сталкивается сварщик.
Электрически опасные среды
Сварка, которая может быть легко выполнена в контролируемом пространстве, становится более сложной, если она выполняется в замкнутом пространстве и в условиях высокой влажности. Кроме того, неблагоприятные условия часто подвергают сварщиков риску с повышенной вероятностью поражения электрическим током.
Вторичное поражение электрическим током может произойти, когда сварщик случайно коснется электрода и сварочных работ. Поэтому сварка в замкнутом пространстве часто оставляет сварщика в стесненных положениях, что создает огромный риск случайного контакта с токопроводящими частями.
В большинстве случаев сварщики должны носить сухие перчатки, избегать прикосновения к электроду кожей или мокрой одеждой и сохранять сухую изоляцию между телом и свариваемым или заземляемым металлом.
Но при сварке в мокрых, сырых или влажных условиях снижает кожное сопротивление тела и изолирующие свойства стандартных СИЗ (Средств Индивидуальной Защиты), что увеличивает риск получения удара током!Технология снижения опасности, VRD
Рис. 1 Работа функции защиты от поражения электрическим током (типичный пример)
Знаете ли вы, что, наряду с обычными методами обеспечения безопасности, устройство VRD предназначено для снижения имеющегося напряжения до более безопасного уровня? На рис. 1 показан типичный пример работы VRD. Выходное напряжение на клеммах составляет около 13 В в периоды отсутствия сварочных работ. Когда начинается сварка, выходное напряжение на клеммах будет напряжением нагрузки (напряжение дуги + падение напряжения из-за падения напряжения на кабеле).
Когда сварочный стержень удаляется из основного металла, а дуга гаснет после завершения сварки, напряжение на клеммах будет равно напряжению холостого хода (от 60 до 80 В постоянного тока), которое будет снижено VRD примерно до 13 В в течение второй.
Таким образом, VRD вызовет небольшое снижение характеристик зажигания дуги. Высокое напряжение холостого хода возникает только на мгновение в начале дуги. Таким образом, при контакте выходной клеммы, сварочного держателя или электродной секции сварочного стержня с кожей риск поражения электрическим током в результате вторичного поражения электрическим током снижается.Повышение осведомленности пользователей о безопасности; во многих странах введено законодательное требование по оснащению сварочных аппаратов функцией VRD. При активном принятии мер безопасности компания Denyo разработала сварочные аппараты, стандартно оснащенные функцией VRD. Поэтому, если у вас есть какие-либо вопросы или предстоящие проекты, которые могут потребовать использования технологии VRD, не стесняйтесь обращаться к нам для необязательного обсуждения, чтобы решить ваши проблемы
Но при сварке в мокрых, сырых или влажных условиях снижает кожное сопротивление тела и изолирующие свойства стандартных СИЗ (Средств Индивидуальной Защиты), что увеличивает риск получения удара током!
Таким образом, VRD вызовет небольшое снижение характеристик зажигания дуги. Высокое напряжение холостого хода возникает только на мгновение в начале дуги. Таким образом, при контакте выходной клеммы, сварочного держателя или электродной секции сварочного стержня с кожей риск поражения электрическим током в результате вторичного поражения электрическим током снижается.Влияние напряжения на качество сварки
Напряжение является одной из наиболее важных переменных в процедуре сварки.
Это также тот, который иногда неправильно понимают. Вы можете спросить пятерых сварщиков, какое влияние оказывает напряжение на сварной шов, и вы можете получить пять разных ответов. Это потому, что напряжение может делать много вещей, хороших и плохих. Понимание влияния напряжения на сварной шов очень важно и может помочь быстрее устранять проблемы со сваркой.
Напряжение напрямую влияет на тепловложение. По мере роста напряжения увеличивается тепловыделение. Погонная энергия может быть чрезвычайно важна при сварке материалов, физические и механические свойства которых могут быть затронуты ею. В некоторых случаях мы хотим, чтобы высокое тепловложение замедлило скорость охлаждения и предотвратило охрупчивание. В других случаях мы хотим, чтобы низкое тепловложение увеличило скорость охлаждения и предотвратило растрескивание из-за повышенной чувствительности.
Многие сварщики и другие специалисты в области сварки скажут вам, что напряжение контролирует проникновение и что чем выше напряжение, тем глубже проникновение.
Это неверно.
Напряжение, установленное в правильном диапазоне, мало влияет на проникновение. В этом диапазоне чем выше напряжение, тем ниже проникновение. Да, вы прочитали это правильно. Более высокое напряжение снижает проникновение. Тем не менее, мы часто слышим, что для более глубокого проплавления нужно сваривать «горячее», а это обычно означает более высокое напряжение. Более высокое напряжение расширяет дугу и наплавляет более широкий валик. При повышении напряжения наблюдается меньшая плотность энергии, поэтому проникновение уменьшается. Имейте в виду, что если напряжение слишком низкое, и вы получите неустойчивую дугу, вы также начнете терять провар. Как указано выше, мы обсуждаем влияние напряжения, когда оно установлено в соответствующем диапазоне.
Основной целью напряжения является подача достаточного количества энергии дуге для обеспечения адекватного переноса металла при коротком замыкании, шаровидном или струйном переносе. В процессе сварки постоянным напряжением, в основном во всех процессах с проволокой, мы устанавливаем напряжение, которое источник питания должен поддерживать во время сварки.
Все эти сварные швы были выполнены проволокой ER70S-6 диаметром 0,045 дюйма в защитном газе 90 % аргона/10 % двуокиси углерода при скорости подачи проволоки 375 дюймов в минуту. Разница была только в напряжении.
Как видите, напряжение мало влияет на проникновение. Однако это существенно влияет на форму валика и профиль проникновения. Когда напряжение установлено низкое, вы начнете получать чрезмерное усиление в сварном шве. Армирование не увеличивает прочность сварного шва и может привести к увеличению затрат из-за необходимости дополнительного присадочного металла, а также дополнительных трудозатрат на выполнение сварного шва. Если армирование становится чрезмерным, то сварной шов не соответствует критериям приемлемости многих норм, особенно если сварной шов будет подвергаться усталостной нагрузке.
При установке высокого напряжения сварочная ванна становится очень жидкой, и сварной шов может провисать, как видно на сварном шве (C) выше. Когда напряжение чрезмерно высокое, вы также можете получить подрезку. Когда подрез превышает определенную глубину, это становится дефектом, который необходимо устранить. Сварной шов (C) также имеет подрез на вертикальной опоре, как показано ниже.
Чрезмерное напряжение может вызвать подрез, как видно на этом сварном шве. Энергия дуги плавит основной материал, но присадочного металла недостаточно, чтобы заполнить эту пустоту, что приводит к подрезу. Подрез опасен, так как может значительно снизить усталостную долговечность сварного соединения.
Важно отметить, что в процессах сварки постоянным током, таких как SMAW и GTAW, напряжение изменяется в зависимости от длины дуги, поддерживаемой сварщиком.
Процедура сварки может иметь широкий диапазон значений напряжения. Это обычное дело. Но даже незначительного изменения напряжения может быть достаточно, чтобы перейти от шаровидного переноса к распылению.