Echipamente de sudare: cum este util curentul continuu? Caracteristici ale sudurii AC Mașină industrială de sudare DC

Numeroase falsuri de calitate scăzută îi obligă pe oameni să facă invertoare de sudură AC și AC cu propriile mâini. DC, care sunt mai fiabile și mai ușor de reparat. Cum să faci o astfel de unitate cu propriile mâini și să o faci durabilă și eficientă în condiții de tensiune instabilă în mediul rural și în zonele rurale? Vom răspunde la această întrebare în această publicație și vom asambla pas cu pas un invertor de sudură fiabil și practic pentru conectarea diferitelor părți. Sarcina noastră este să asigurăm dimensiuni reduse ale echipamentului și greutate redusă a dispozitivului final pentru ușurință în utilizare.

Pentru a îmbina în mod fiabil metalele în orice construcție, se folosesc mașini de sudură, a căror bază este un transformator de putere, care servește ca convertor de consum de tensiune și curent. Conform principiului de funcționare, unitățile de sudură sunt împărțite în următoarele tipuri:

Până de curând, cea mai populară era mașina de sudură DC, al cărei dezavantaj principal era greutatea sa semnificativă. În același timp, designul simplu al unui astfel de produs a făcut posibilă realizarea unui produs de casă acasă, care nu este inferior modelelor industriale. Cu excepţia transformator de putere, designul include diode de redresare și un condensator de netezire de mare capacitate, precum și șocuri și rezistențe. Astfel, asamblarea unui aparat de sudură cu propriile mâini nu este atât de dificilă.

O mașină de sudură AC arată și mai simplă, care este un transformator de putere, în înfășurarea secundară a căreia sunt realizate mai multe terminale cu un număr diferit de spire. Aceasta se face pentru a regla curentul de sudare in functie de grosimea materialului care se imbina. Astfel de mașini de sudură AC sunt ușor de fabricat, dar au un confort scăzut de operare, deși cusătura este mai uniformă și mai durabilă.

Unitățile trifazate sunt formate din trei transformatoare conectate într-o stea cu șase diode conectate într-un circuit de punte trifazat. Această conexiune vă permite să consumați un curent mic și să distribuiți sarcina uniform pe faze.

În continuare, vom lua în considerare invertoarele de sudare cu curent alternativ de înaltă frecvență, care se disting prin greutatea și dimensiunile lor reduse. Esența muncii lor este că o tensiune alternativă de rețea de 220 de volți cu o frecvență de 50 Hz este rectificată și apoi transformată într-o tensiune alternativă de înaltă frecvență de 20-50 kHz. Această abordare vă permite să reduceți consumul de curent și să reduceți greutatea unității fără a compromite caracteristicile sale tehnice.

Este important să rețineți că aparatele de sudură DC de casă sunt utilizate numai cu electrozii corespunzători.

Avantajele unui invertor de casă

Pentru lucrari de constructii Când folosiți structuri metalice, este indicat să aveți propriul aparat de sudură, dar prețul acesteia în lanțurile de vânzare cu amănuntul este adesea prea mare. Puteți asambla o mașină de sudură de casă, ceea ce va reduce costul produsului final, dar tot nu puteți face fără anumite costuri. În special, vor deveni necesare costurile pentru tranzistoarele de înaltă frecvență, precum și un regulator de curent tiristor pentru aparatul de sudură și diodele redresoare.

Invertorul are următoarele avantaje:

• greutate redusa, aproximativ 10 kg, in functie de putere;
• eficiență - mai mult de 90%;
• consum redus de energie;
• limite largi de funcționare ale circuitelor regulatoare de curent, ceea ce vă permite să lucrați folosind diferite tehnologii pentru sudarea elementelor din diferite metale;
• stabilitatea de înaltă tensiune pe electrod vă permite să faceți o cusătură uniformă și de înaltă calitate;
• puteți folosi diferite tipuri de electrozi;
• Circuitele și componentele moderne fac posibilă eliminarea lipirii electrozilor și asigurarea aprinderii accelerate a arcului.

Componentele și instrumentele necesare

Vedem că un invertor este un instrument indispensabil în lucrările de sudare, ușor și ușor de utilizat. Pentru a asigura asamblarea sa de înaltă calitate, veți avea nevoie, pe lângă componentele radio, de următoarele instrumente:

• fier de lipit puternic cu lipit și flux;
• un set de șurubelnițe și clești;
• burghiu sau șurubelniță electrică cu un set de burghie;
• ferăstrău, cuțit, foarfece;
• o carcasă de dimensiuni adecvate pentru montarea invertorului.

Deoarece funcționarea invertorului este însoțită de încălzirea elementelor, este necesar să se asigure un sistem de ventilație forțată și să se plaseze diode și tranzistoare pe radiatoare.

Pentru a înțelege esența asamblarii dispozitivului, trebuie să înțelegeți diagrama schematica dispozitiv și interacțiunea componentelor sale între ele. Invertorul de sudură este format din următoarele componente principale:

• tensiunea de rețea 220 V, 50 Hz este furnizată redresorului primar cu diodă de joasă frecvență, după care tensiune constantă filtrat prin condensatori;
• Tensiunea DC este furnizată invertorului, care produce tensiune AC de înaltă frecvență la ieșire;
• Urmează un transformator coborâtor;
• apoi un redresor secundar de înaltă frecvență;
• curentul continuu trece prin inductor spre electrod;
• intrarea și ieșirea transformatorului de înaltă frecvență sunt conectate la o unitate de feedback, care reglează funcționarea invertorului în funcție de parametrii curentului de sudare;
• unitate de control invertor de sudare.

Secvența de asamblare a aparatului de sudură

Auto-asamblarea invertorului presupune utilizarea cât mai mult posibil Mai mult elemente gata făcute, deoarece această unitate este destul de complexă și nu se poate face fără cunoștințele de bază ale electronicii radio. Pentru testarea finală și depanare, veți avea nevoie de un osciloscop și un tester conceput pentru măsurarea curenților mari.

Puteți derula singur transformatorul, adaptându-l la nevoile dvs. sau puteți crea un șoc. Este posibilă amplasarea diodelor și tiristoarelor pe radiatoare, securizarea barelor colectoare din benzi de aluminiu sau cupru, dar asamblarea și depanarea unităților de feedback și control se poate face doar cu ajutorul unui specialist.

La asamblarea unui aparat de sudură, este foarte important să respectați măsurile de siguranță, deoarece echipamentele electrice sunt asociate cu riscul de șoc electric.

Atunci când se efectuează lucrări la instalarea componentelor invertorului, este necesar să se respecte o serie de cerințe, și anume:

• carcasa dispozitivului trebuie aleasă astfel încât toate elementele invertorului să fie plasate în ea compact, dar nu aglomerate;
• atunci când înfășurați un transformator, trebuie să vă asigurați că spirele de înfășurare sunt bine așezate, izolate fiabil și asigurate;
• diodele de putere, tiristoarele și tranzistoarele sunt montate în siguranță pe radiatoare folosind pastă termoconductoare;
• cel mai bine este să folosiți fire și bare de cupru, deoarece proprietățile lor conductoare sunt mai mari decât cele ale aluminiului;
• calitatea tuturor componentelor trebuie tratată cu mare atenție, deoarece durabilitatea dispozitivului depinde de acestea;
• asigurați funcționarea neîntreruptă a sistemului de răcire folosind ventilatoare puternice și găuriți în carcasă pentru circulația aerului;
• Lipiți cu grijă toate conexiunile electrice.

Depanarea finală a invertorului de sudură trebuie efectuată sub supravegherea unui specialist.

Rezultate

Când asamblați un invertor de sudură cu propriile mâini, vă veți oferi un dispozitiv indispensabil și convenabil pentru sudarea metalelor și, în plus, veți putea economisi mult. Este important să adoptați o abordare responsabilă în selectarea pieselor și componentelor electronice și, dacă este necesar, să căutați ajutor de la profesioniști. În timpul depanării finale, ajutorul și echipamentul lor vor asigura funcționarea impecabilă și pe termen lung a invertorului.

Aproape întregul secol trecut, lucrările de sudare au fost efectuate folosind curent alternativ, cu excepția cazului în care a fost folosită sudarea cu gaz. Acest lucru s-a datorat faptului că echipamentele de sudare mai simple și mai ieftine nu erau disponibile în industrie și construcții.

Aparat de sudura AC a fost un transformator descendente puternic, cu un regulator de curent sub forma unei înfășurări secundare mobile sau robinete suplimentare în el. Erau de încredere dispozitive simple, fiind în același timp foarte grele și voluminoase. Dar datorită dezvoltării tehnologiei semiconductoarelor, a devenit posibilă crearea unei mașini de sudură DC, care din punct de vedere al proprietăților consumatorilor este mai bună decât fratele său „schimbabil”.

Utilizarea curentului continuu vă permite să obțineți o cusătură de mai bună calitate datorită faptului că arcul electric este stabil. Nu există treceri cu zero ca o unitate AC, deci nu există stropire.

Capacitatea de a utiliza polaritatea directă și inversă vă permite să gătiți oțel inoxidabil, metale neferoase, adică electrice sudare cu arc DC are o gamă mai largă de aplicații, toate celelalte lucruri fiind egale. Când se utilizează invertoare, aparatul de sudură este semnificativ mai mic ca dimensiune și greutate.

Dezavantajele sunt costul relativ ridicat (comparativ cu dispozitivele AC) și sensibilitatea la praf. Trebuie să curățați des unitățile interioare.

Dispozitive pe transformatoare

Primele modele de mașini de sudură permanentă au fost o dezvoltare a dispozitivelor de curent alternativ. Pe lângă transformatorul de sudură, la ieșirea înfășurării secundare a fost montat un redresor cu diodă realizat după un circuit în punte, apoi au fost conectați condensatoare puternice pentru a reduce ondulația și o bobine pentru a obține un arc mai stabil.

Dintr-o rețea monofazată sau trifazată, a fost furnizată tensiune alternativă la înfășurarea primară a transformatorului descendente. La ieșirea secundarului, s-a obținut o tensiune de aproximativ 70 V la relanti, apoi a mers la redresor și electrodul de sudură.

Când electrodul este scurtcircuitat la masă și apoi separat de distanta scurta(aproximativ 5 mm) a apărut un arc electric. Sudorul a trebuit să deplaseze electrodul de-a lungul viitoarei cusături la viteza necesară pentru a forma un bazin de sudură.

Invertoare

Invertoarele de sudare, care aparțin și dispozitivelor de curent continuu, funcționează pe același principiu. Transformările în ele apar oarecum diferit.

Tensiunea de intrare a rețelei de 220 V este imediat convertită de redresor în curent continuu. Folosind un filtru trece-jos, ondulațiile sunt netezite, iar curentul, ca sursă, este furnizat oscilatorului principal, tranzistoarelor bipolare de putere sau cu efect de câmp.

Generatorul produce un semnal cu o frecvență de 40 până la 80 kHz. Schimbarea frecvenței cu un rezistor variabil situat pe panoul frontal vă permite să reglați puterea curentului de sudare. Această frecvență este furnizată intrărilor de control ale tranzistoarelor de putere, iar ieșirea are ca rezultat un curent pulsat de aceeași frecvență.

Pentru o conversie ulterioară, acesta este trecut prin condensatori pentru a produce curent alternativ de înaltă frecvență. Acesta este apoi alimentat la un transformator coborâtor.

O tensiune redusă de înaltă frecvență este îndepărtată din înfășurarea secundară. Datorită acestui fapt, astfel de convertoare voluminoase (transformatoare descendente de joasă frecvență) nu sunt necesare. în acest caz se dovedește compact și ergonomic.

Curentul de înaltă frecvență rezultat este rectificat din nou de puntea de diode și se transformă în curent continuu. Pentru a reduce pulsațiile, sunt instalate bănci de condensatoare și este instalată un șoc pentru a înmuia arcul. Datorită circuit electronic controlează puterea curentului și a tensiunii de sudare, nu există scăderi de putere și instabilitate a arcului.

Curentul de sudare nu este afectat de modificări tensiunea de rețea. Cusătura este de înaltă calitate. Este mult mai ușor pentru un sudor să lucreze cu un astfel de aparat de sudură. Numai, atunci când utilizați sudarea electrică, este necesar să respectați cerințele pentru sârmă de umplere.

Electrozii pentru sudare trebuie folosiți cei care sunt recomandați pentru acest tip de metal. Diametrul trebuie selectat în funcție de grosimea materialului de sudat.

Ce electrozi să folosiți

Atunci când alegeți electrozi pentru sudarea pieselor cu curent continuu, în primul rând trebuie să vă asigurați că există certificate de conformitate.

Acestea trebuie să fie confirmate de organizațiile relevante, cum ar fi Centrul pentru Standardizare și Metrologie, cu licențele corespunzătoare. În continuare, trebuie să selectați electrozii ținând cont de puterea aparatului de sudură, de grosimea pieselor sudate și de tipul de metal. Printre numeroasele mărci se numără următoarele:

• Electrozii UONI13/45 sunt potriviți pentru sudarea în curent continuu a oțelurilor cu conținut scăzut de carbon și slab aliate. Sunt bune pentru sudarea vaselor sub presiune, a pieselor cu pereți groși și, de asemenea, pentru sudarea defectelor de turnare;
• Electrozii UONI 13/55 sunt utilizați și pentru sudarea oțelurilor cu conținut scăzut de carbon și slab aliate. Folosit în structurile din oțel;
• Electrozii OZS-12 GOST 9467-75 sunt utilizați pentru sudarea structurilor critice din oțel cu conținut scăzut de carbon. Sudarea se realizează în toate pozițiile, cu excepția cusăturii verticale;
• OZS-4 poate fi sudat pe o suprafață oxidată cu aceleași oțeluri.

Mărcile enumerate mai sus sunt cele mai versatile și mai ușor de utilizat. Ele pot fi aprinse rapid și oferă un arc stabil menținut de un curent constant.

Pentru oțelurile aliate mediu și înalt se folosesc electrozi speciali. Au o compoziție apropiată de calitatea oțelului care se sudează.

Înainte de a utiliza electrozii, trebuie să vă asigurați că sunt uscați și fără acoperire ciobită. Selectarea corectă a gradului, diametrului și curentului de sudare va asigura o sudură de înaltă calitate. Toate datele necesare sunt disponibile în instrucțiunile de utilizare pentru aparatul de sudură și în pașaportul pentru electrozi.

Autoproducție

Este logic să construiți singur o mașină de sudură DC dacă aveți o sursă de dispozitive semiconductoare cu evaluări adecvate. Când utilizați un circuit tradițional de conversie a curentului de transformator, totul va fi destul de ieftin.

Dacă decideți să asamblați un dispozitiv invertor, atunci cumpărarea de tranzistoare de putere va costa un ban, este mai ușor să cumpărați un invertor gata făcut.

Redresor

Curent constant de sudare in dispozitive de casă de obicei evaluat la 160-200 de amperi. În acest scop, diodele redresoare B200 conectate printr-un circuit în punte vor fi optime.

Trebuie doar să țineți cont de faptul că carcasa nu este izolată de interiorul diodei, adică atunci când se aplică tensiune la terminale, carcasa va fi, de asemenea, alimentată.

Deoarece se încălzesc foarte mult în timpul funcționării, sunt instalate pe calorifere. Acestea trebuie izolate unul de celălalt, corpul echipamentului de sudură și alte elemente ale circuitului.

Dacă aveți la dispoziție ansambluri de punți de diode, atunci acest lucru este și mai bine, deoarece circuitul va fi mai ușor de asamblat. Au un curent direct de aproximativ 35-50 A. Dacă este necesară o punte mai puternică, atunci ansamblurile pot fi împerecheate și așezate în paralel.

Fiabilitatea unei astfel de conexiuni este mai mică decât cea a unei singure diode din cauza variației parametrilor, dar dacă este instalată cu o rezervă, atunci totul va fi grozav. Carcasele lor nu sunt alimentate, deci pot fi instalate pe un singur calorifer.

Alte componente

O mașină de sudat în curent continuu de tip transformator de casă constă dintr-un transformator coborâtor cu o putere de 7 kW și mai mult, o punte redresoare care utilizează diode de tip V200, VL200 sau mai multe ansambluri de diode punte, un set de condensatoare electrolitice cu o putere totală de 30.000 μF și o sufocare. Pentru răcirea diodelor se folosesc radiatoare din aluminiu și un ventilator.

Se recomandă realizarea tuturor contactelor prin lipire pentru a reduce rezistența de tranziție la îmbinări. Transformatorul de sudura va avea dimensiuni diferite in functie de puterea si frecventa de conversie folosita. Acest lucru trebuie luat în considerare la proiectarea carcasei sau la selectarea acesteia.

Cablurile de sudare trebuie conectate la dispozitiv printr-o conexiune cu șuruburi. În această versiune, practic nu există ajustări pentru sudarea DC.

Dacă aveți o mașină de sudură AC, atunci prin adăugarea unui circuit redresor puteți obține un dispozitiv DC, dar cu ajustări de tensiune AC, ceea ce este și bine.

Realizarea unei mașini de sudură de tip invertor poate fi făcută de oameni versați în electronică. Nu există o variație atât de mare a parametrilor ca într-un aparat transformator.

Circuitele sunt destul de complexe pentru un radioamator începător, dar dacă respectați toate regulile pentru lipirea microcircuitelor și dispozitivelor semiconductoare, în special a tranzistoarelor cu efect de câmp, puteți realiza un dispozitiv cu parametrii necesari.

Sudarea este îmbinarea a două materiale prin topire. Folosind o temperatură ridicată, marginile materialelor care se îmbină sunt topite și amestecate împreună, formând o cusătură de sudură uniformă. Foarte des, cu excepția unor tipuri de sudare, materialul electrodului este implicat și în acest proces. Temperaturile ridicate se realizează printr-un arc electric între electrod și materialul care se sudează, un fascicul de electroni, un fascicul laser, sudarea cu gaz și aceleași metode care provoacă topirea metalului.

Cele mai multe conexiuni sunt realizate la piese metalice, dar recent sudarea a început să fie utilizată pe scară largă pentru a conecta produse din plastic, ceramică și combinații ale acestor materiale.

Desigur, procesul de sudare în sine este nesigur. Este necesar să se respecte măsurile de siguranță speciale pentru a evita șocurile electrice, arsurile atât ale corpului, cât și ale diferitelor părți ale corpului, atât radiațiile infraroșii, cât și ultraviolete, precum și stropii de metal topit.

Există mai multe surse pentru crearea unui arc electric și menținerea acestuia. Acestea sunt surse de transformatoare, invertoare, redresoare. Există și unități de sudură care funcționează pe principiul motorului ardere internă.

Cea mai mare aplicație a acestor mașini este în transformatoarele de sudură, precum și în aparatele de sudură cu invertor de curent continuu. Dacă vă uitați la un invertor, acesta utilizează curenți de înaltă frecvență în funcționarea sa, în timp ce funcționează datorită electronicii de putere construite în interior, precum și a unui transformator - convertor de dimensiuni mici. Avantajele acestui dispozitiv includ compactitatea, greutatea pentru uz casnic este destul de mic, de până la 5 kg, precum și consumul de energie, care este destul de mic.

Dezavantajele includ prețul, care este mai mare decât cel al transformatoarelor de sudură, în special aparatele de sudură profesionale au un invertor DC, cerințe speciale pentru temperatură și umiditate mediu. Reacționează la căderile de tensiune din rețea și reparația sa este destul de costisitoare în comparație cu costul total.

Dacă luăm în considerare, avantajul său va fi simplitatea designului. Transformatorul, care stă la baza dispozitivului, asigură tensiunea rețelei la cea necesară pentru sudare. Este alimentat de curent alternativ din rețea și primim fie curent continuu, fie curent alternativ, în funcție de schema de funcționare a dispozitivului. Au un cost redus, iar dacă se defectează, nu sunt greu de reparat.

Dispozitivele sunt împărțite în funcție de putere, de numărul de stații de lucru conectate la un transformator și de tensiune și de rețea: monofazate sau trifazate.

Choke pentru mașină de sudat DC

O altă parte necesară a designului transformatorului este o șocă pentru o mașină de sudură DC, care este folosită ca amplificator în dispozitivele cu electrozi și în mașinile semi-automate.

Se mai numește și inductor. Această piesă îmbunătățește funcționarea transformatorului și este un fir special care este înfășurat în jurul unui miez de feromagnet. Pentru a explica mai simplu, tensiunea furnizată bobinei de ieșire crește, și fără probleme, puterea curentului. Dacă schimbi polaritatea, curentul scade, din nou lin, fără sărituri. Acest lucru este foarte important pentru arderea uniformă a arcului electric și, în consecință, pentru calitatea sudurii, precum și pentru protecția împotriva fluctuațiilor de tensiune în rețea.

Eficiența inductorului este determinată de un parametru precum inductanța. Se măsoară într-o valoare precum Gn. (Henry), ceea ce înseamnă că printr-o bobine cu inductanță de 1 H, la o tensiune de 1 V, doar 1 A de curent poate trece prin 1 secundă.

Numărul de spire pe bobină și inducția sunt interconectate conform principiului proporției directe. Foarte des, o sufocare se face manual, mai ales că există suficiente diagrame pe Internet, precum și descrieri despre cum să o faci. Prin urmare, nu este necesar să se calculeze numărul de spire sau să le pătrați.

Mașini de sudură DC și AC, care este diferența dintre ele

Aceste mașini de sudură au arcuri de sudură diferite. De aici diferența dintre electrozii utilizați. Acest lucru ar trebui să fie luat în considerare la achiziționarea electrozilor. Dar aceasta nu este singura diferență; principala diferență constă în designul transformatorului de sudură în sine.

După cum este descris mai sus, transformatorul de sudare are un miez sub forma unui circuit magnetic închis sub corpul său, precum și înfășurări primare și secundare. Curent electric trece prin înfășurarea primară, magnetizând miezul. Fluxul magnetic rezultat pe înfășurarea secundară produce curent alternativ, a cărui tensiune depinde direct de câte spire sunt înfășurate pe înfășurarea secundară. Aceasta produce curent alternativ. Dacă comparăm un transformator de sudare DC, designul său conține un redresor, care face curentul constant.

Sudarea în sine cu curent alternativ și continuu, în comparație, arată că acesta din urmă oferă o sudură de calitate superioară datorită faptului că valoarea curentului este stabilă, nu are valori zero și arcul arde constant. Rezultatul este o topire bună a marginilor, în timp ce numărul de defecte ale sudurii în sine este redus, ceea ce îmbunătățește calitatea cusăturii. În plus, stropirea metalului topit în sine este redusă semnificativ, ceea ce reduce costul curățării cusăturii după răcire.

Care este cea mai bună mașină de sudură DC de cumpărat?

Daca te gandesti sa cumperi un aparat de sudura, bineinteles, alegi din doua categorii: pentru sudare acasa si pentru sudare in conditii industriale, pentru profesionisti. Cel mai potrivit pentru lucrul într-un apartament, casă sau garaj modele de uz casnic transformatoare descendente. Pot fi cu mai multe sufocare sau cu unul sau două reostate. Principalul lucru în alegere este un dispozitiv monofazat cu 220 V, deși există cei care au comutare în rețele, 220 sau 380 volți.

Cu cât curentul pe care îl produce dispozitivul este mai mare, cu atât prețul acestuia este mai mare, deoarece grosimea metalului pe care îl poate suda este mai mare.

Daca scopul tau este sa cumperi un aparat de sudura DC pt uz casnic, putem recomanda o valoare a curentului de la 50 la 160 A, nu mai mare. Atunci când alegeți, trebuie să știți practic ce fel de lucru va fi efectuat și cu ce metal, cât de des va fi folosit echipamentul și câți bani puteți cheltui atât pentru achiziționarea echipamentului în sine, cât și a componentelor necesare și în special echipament individual de protecţie pentru sudare.

Mai des folosită este o mașină pentru sudarea manuală cu arc cu un electrod consumabil, care este acoperit cu flux, așa-numita sudare MMA.

Opțional, se folosește și sudarea cu electrozi neconsumabil, sau se mai numește: sudare TIG, dar acasă nu este folosită foarte des, dar această metodă este potrivită pentru sudarea tablelor subțiri de oțel, de exemplu, pentru reparații auto, aluminiu piese.

Prețul pentru o mașină de sudură DC, de exemplu, Zubr, Fubag, Resanta, Antika - 3300 de ruble - 3800 de ruble.

Dacă luăm în considerare echipamentele importate, putem sugera dispozitivul german KRÜGER, costă de la 5.500 de ruble.

Desigur, puteți face singur o mașină de sudură DC. Acest lucru nu va fi dificil pentru un specialist dacă există acces la materialele din care poate fi realizat. În loc de un corp, puteți folosi un cadru ca bază. De asemenea, aveți nevoie de o sursă de alimentare cu putere mare. Toate instrucțiunile pot fi găsite pe Internet.

Mașini de sudură DC trifazate

Pentru a lucra în atelierele de reparații auto, în diverse ateliere ale întreprinderilor mici, sunt necesare dispozitive cu curenți mari de ieșire, acestea trebuie să funcționeze dintr-o rețea cu curent trifazat. Dispozitivul în sine conține de la 6 la 12 diode, care sunt conectate în paralel și în serie schema electrica.

Această mașină de sudat industrială DC vă permite să sudați metale de diferite grosimi. O mașină bună poate fi folosită atât pentru sudare, cât și pentru tăierea metalelor. De asemenea, puteți conecta două sau trei stații de lucru la ele și puteți lucra simultan.

Dispozitivul trifazat are comutare atât pentru 220, cât și pentru 380 volți. Acestea sunt cele mai aplicabile în întreprinderi, deoarece calitatea conexiunii atunci când este utilizată este ridicată.

În cea mai mare parte, sunt utilizate mașini de sudat de 380 volți DC. Acestea nu sunt folosite în viața de zi cu zi din cauza faptului că practic nu există 380 de volți în casă. Curentul standard de sudare utilizat este de 300 A. Toate dispozitivele industriale au o greutate semnificativă, deci sunt instalate pe roți. Greutatea lor poate ajunge la 100 kg, toate au protectie la scurtcircuit.

Sudare cu curent continuu (TIG DC)- acesta este unul dintre tipurile de sudare cu arc cu argon, care este utilizat pentru îmbinarea de înaltă calitate a majorității metalelor care nu formează o peliculă de oxid refractar pe suprafața produsului în timpul procesului de topire.

Principiul de funcționare Mașinile de sudat TIG DC se bazează pe modularea lățimii impulsului sau PWM. Circuitul invertorului este reprezentat de tranzistoare puternice care redresează tensiunea rețelei și o transformă în tensiune alternativă de înaltă frecvență de până la 100 KHz. Apoi, tensiunea este furnizată înfășurării primare a transformatorului, iar din înfășurarea secundară tensiunea alternativă de înaltă frecvență este convertită în tensiune continuă.

Mașinile de sudură TIG pot efectua suduri atât cu polaritatea „dreaptă”, cât și „inversată”. Polaritatea „dreaptă” este utilizată pentru sudarea de înaltă calitate a titanului, oțelului înalt aliat și a altor metale. Cu polaritatea „dreaptă”, are loc o încălzire minimă a electrodului și o penetrare maximă a metalului prelucrat. Cu polaritate „inversată”, mașinile TIG permit utilizarea pulverizării catodice pentru a îndepărta pelicula de oxid (Al2O3), care se formează în timpul procesului de sudare a aluminiului și a altor metale refractare. Cu toate acestea, în acest caz, din cauza încălzirii puternice a electrodului, electrodul de wolfram se arde rapid.

Când se utilizează mașini TIG DC, arcul este excitat între metal și electrodul de tungsten, căruia îi este furnizat curentul de sudare. În acest caz, prin duze speciale din pistolul TIG, un gaz protector (argon) este furnizat zonei de sudură, care creează o carcasă și elimină influența atmosferei asupra formării cusăturii.

Echipamentele moderne de sudare din seria TIG DC sunt utilizate pentru prelucrarea produselor din oțeluri înalt aliate și inoxidabile, oțeluri carbon și aliaje medii, titan și cupru, zinc, aliaje pe bază de acestea și alte metale.

Mașini universale TIG DC utilizat pentru lucrări de reparații și producție, în industria construcțiilor, la fabricarea sistemelor de ventilație și încălzire, în industria chimică și industria alimentară, în industria mașinilor-unelte, în producția de conducte etc.

Avantajele sudării TIG DC:

• conexiune de sudare de înaltă calitate;
• fără stropi de metal;
• capacitatea de a efectua suduri în orice poziție spațială;
• absența formațiunilor de zgură;
• practic nu este necesară modificarea cusăturii;
• control vizual excelent al arcului de sudare și al formării cusăturilor.

• Se cere experienta in sudare;
• dificultatea sudării în aer liber în condiții de vânt puternic sau curenți de aer;
• utilizarea unei butelii de gaz cu argon;
• productivitate scăzută.

În Bine ați venit la întrebarea Mașini de sudură AC și DC, care este diferența? dat de autorul Evgeniy Savchuk, cel mai bun răspuns este arc diferit - electrozi diferiți... Proiectarea transformatoarelor de sudură: sub corp există un miez - un circuit magnetic închis, înfășurări primare și secundare. Trecând prin înfășurarea primară, curentul magnetizează miezul. Fluxul magnetic de pe înfășurarea secundară induce curent alternativ. Tensiunea curentului alternativ rezultat depinde de numărul de spire de pe înfășurarea secundară. Cu cât înfășurarea secundară este mai mare, cu atât tensiunea este mai mare. Rezultatul lucrării este curentul alternativ de sudare; Transformatorul de sudare DC include in proiectare un redresor. Sudarea cu curent continuu asigura o imbinare sudata de calitate superioara fata de sudarea cu curent alternativ. Datorită absenței valorilor de curent zero, stabilitatea arcului crește, adâncimea de penetrare crește, stropii sunt reduse, protecția arcului este îmbunătățită, caracteristicile de rezistență ale metalului de sudură sunt crescute, numărul de defecte de sudare este redus și redus. stropirea îmbunătățește utilizarea materialului de umplutură și simplifică operațiunile de decapare a îmbinării sudate de zgură și stropi de metal înghețat. Toate acestea au dus la faptul că pentru sudarea cusăturilor de înaltă calitate ale îmbinărilor critice, sudarea DC este din ce în ce mai utilizată.

2oa.ru

Care este diferența dintre un aparat de sudură și un invertor?

Dacă trebuie să efectuați singur lucrările de sudură, se pune întrebarea: ce tip de aparat de sudură să cumpărați. Sudarea este crearea de legături permanente între piesele sudate la nivel atomic. Imbinare sudata este unul dintre cele mai durabile și, prin urmare, folosit destul de des.

În timpul sudării electrice, încălzirea și topirea metalului are loc datorită formării unui arc electric între partea de capăt a electrodului și suprafața de sudat. Sursele de formare și întreținere a arcului sunt împărțite în mai multe tipuri:

1. Transformator.
2. Invertor.
3. Redresoare.
4. Unitati de sudura bazate pe motoare cu ardere interna.

Să luăm în considerare două tipuri care sunt cele mai utilizate pe scară largă: o mașină de sudură bazată pe un transformator și o sursă invertor de arc electric.

Aceasta este cea mai simplă dintre aparatele de sudură care utilizează curent alternativ. Funcționează folosind un transformator care reglează tensiunea rețelei la tensiunea de sudare. Mașinile de sudură cu transformator sau prin inducție sunt împărțite după următoarele criterii:

• Putere (cu cât curentul de sudare este mai mare, cu atât metalul poate fi prelucrat mai gros).
• Numărul de posturi, adică locuri de muncă (câți oameni pot lucra în același timp).
• Tensiune (rețea monofazată sau trifazată).

Avantajul său este un design mai simplu și mai fiabil, un cost scăzut și o întreținere ridicată.

Aparat de sudura cu transformator

Dezavantajele includ dependența arcului de supratensiuni, greutatea mare și dimensiunile generale și încălzirea puternică în timpul lucrului.

Ce este un invertor?

O mașină de sudură cu invertor sau pur și simplu un invertor este una dintre sursele de energie pentru sudarea cu arc electric, care se bazează pe utilizarea curentului de înaltă frecvență. Funcționarea sa este realizată de electronice de putere și un mic transformator.

Aparat de sudura cu invertor

Avantajele sale sunt considerate a fi consumul redus de energie, compactitatea, greutatea și dimensiunea reduse și cusăturile de calitate destul de înaltă.

LA aspecte negative invertorul poate fi atribuit costului relativ ridicat, fricii de umiditate, praf și temperaturi scăzute(tipic pentru modelele bugetare), sensibilitate la supratensiuni, reparații costisitoare.

Ce au în comun un invertor și un aparat de sudură cu transformator?

Asemănarea acestor dispozitive este scopul lor - formarea și întreținerea unui arc electric. Dar există încă câteva puncte care îi unesc:

• Dispozitivele luate în considerare sunt unite prin prezența unui transformator, dar de dimensiuni diferite. Datorită primirii preliminare a curentului de înaltă frecvență, invertoarele nu trebuie să utilizeze transformatoare mari. Pentru a obține un curent de 160 A este nevoie de un transformator cu o greutate de 0,25 kg. Pentru a obține același curent în dispozitivele inductive este necesar un transformator cu o greutate de 18-20 kg.
• Posibilitatea de reglare lină a curentului. Dispozitivele transformatoare au această oportunitate datorită modificării dimensiunii spațiului de aer din circuitul magnetic.
• Dispozitivele sunt alimentate de la o rețea casnică (220V) sau industrială (380V).
• Majoritatea aparatelor de sudura au protectie la scurtcircuit.

Care este diferența dintre un invertor și o sursă de transformator de arc electric?

1. Dimensiunile și greutatea unui aparat de sudat tip transformator sunt mai mari decât cele ale unui invertor. Desenele industriale pot cântări mai mult de o sută de kilograme.
2. Principiul de funcționare. În invertor, curentul alternativ al rețelei este convertit de redresorul primar în curent continuu, apoi din nou în curent alternativ de înaltă frecvență și apoi din nou se transformă în curent continuu la redresorul secundar. La mașinile de sudat de tip transformator, puterea curentului se modifică din cauza schimbărilor în poziția miezului magnetic, adică a miezului transformatorului coborât sau a includerii unui număr diferit de spire de înfășurare în circuit.
3. Invertorul are un arc mai stabil datorită stabilității curentului de sudare, care afectează calitatea cusăturii.
4. Diferența este în design. Invertorul este mai complex și poate fi echipat cu următoarele funcții suplimentare: HOT START - creșterea curentului inițial pentru a îmbunătăți aprinderea arcului de sudare. ARC FORCE - creșterea curentului de sudare pentru a accelera procesul de topire și a preveni lipirea, adică arcul este forțat. ANTI-LIPIERE – reducerea curentului atunci când electrodul se lipește pentru a crește timpul necesar pentru a-l rupe și a proteja împotriva suprasarcinii.
5. Procesul de a învăța să lucrezi la un transformator este mai complex și mai consumator de timp. Cu toate acestea, stăpânind aceste abilități, puteți lucra cu ușurință pe un invertor.
6. Invertorul produce curent continuu, transformatorul funcționează pe curent alternativ cu o frecvență de alimentare casnică de 50 Hz.
7. Factorul de putere al invertorului este cel mai mare dintre toate echipamentele de sudare, iar eficiența depășește analogii transformatorului cu 20-30%.
8. Gamă largă de modificări ale curentului de sudare.
9. Invertorul are un indicator precum coeficientul de intermitență (IC). Determină timpul de funcționare continuă la curentul maxim de sudare. Adică, dacă CP este de 50%, atunci după 10 minute de funcționare are nevoie de 5 minute pentru a se răci. Astfel de cerințe nu sunt impuse unei mașini de sudat cu transformator.
10. Posibilitatea folosirii electrozilor proiectati atat pentru curent continuu cat si pentru curent alternativ.

Astăzi piața are destul gamă largă echipamente de sudare de la diverși producători. Alegerea mașinii de sudură trebuie făcută pe baza sarcinilor care vor fi efectuate cu ajutorul acestuia.

vchemraznica.ru

Avantajele și dezavantajele aparatelor de sudură AC

În secolul al XX-lea, sudorul AC era cel mai comun dispozitiv de sudare a metalelor în construcții și industrie. Acest lucru se explică prin simplitatea designului dispozitivului. Pe scurt, este un transformator reducător de putere, a cărui înfășurare secundară are mai multe terminale. În funcție de tipul de metal care trebuie sudat, ce grosime, ce electrod, sudorul alege una sau alta ieșire a înfășurării secundare.

Tipuri de dispozitive

Mașinile de sudură care funcționează cu curent alternativ sunt împărțite în următoarele tipuri:

• echipamente pentru sudarea manuală cu arc electric folosind electrozi separați acoperiți cu flux;
• echipamente pentru sudarea manuală electrică cu argon folosind electrozi de tungsten neconsumabile;
• echipamente semiautomate care efectuează sudarea în mediu de gaz protector și inert folosind un fir de electrod;
• echipamente de sudura cu rezistenta.

În clasificarea internațională, sudarea cu arc electric este desemnată MMA-AC sau MMA-DC, în cazul sudării electrice manuale cu electrozi unici, iar sudarea cu argon cu electrozi neconsumabile este TIG.

Design bazat pe transformator

Dimensiunea și forma unui aparat de sudură obișnuit arăta ca o mașină de spălat rufe de uz casnic pe roți, doar că și mai grea. Circuitul magnetic închis era amplasat vertical. Mai jos era înfășurarea primară a transformatorului.

Înfășurarea secundară era mobilă. A fost atașat la piulița unui șurub vertical cu un filet de bandă. Pe capacul carcasei era un șurub cu ochi cu mâner. Când mânerul a fost rotit, piulița cu o înfășurare secundară s-a deplasat de-a lungul șurubului, schimbându-se flux magnetic trecând prin bobine. Astfel s-a reglat curentul electric de sudare. Pentru a muta dispozitivul, era un mâner pe capac pentru a conecta firele lanțului de sudură, era o clemă pe peretele lateral. Toți pereții aveau orificii fante pentru răcirea transformatorului.

Vorbind despre astfel de dispozitive la timpul trecut, înseamnă că acum majoritatea oamenilor folosesc invertoare de sudare AC și DC. Echipamentul de sudare bazat pe un transformator de putere practic nu este utilizat.

Pentru ca sudura să fie de înaltă calitate, este necesară o caracteristică curent-tensiune în scădere abruptă a transformatorului. Acest lucru se realizează în două moduri. Prima opțiune: într-un transformator cu scurgere magnetică normală și o bobină reactivă separată (choke), procesul de sudare este ajustat prin schimbarea decalajului din miezul choke-ului. A doua opțiune: reglarea se efectuează prin schimbarea decalajului dintre bobinele primare și secundare. În acest caz, o modificare a curentului electric pe o gamă largă nu duce la o modificare a tensiunii arcului, care are un efect pozitiv asupra calității cusăturii.

Echipamente de sudura prin rezistenta

La aparatele de sudură prin rezistență în momentul procesului de sudare, la aparatele de putere redusă curentul de sudare ajunge la 5000-10000 A, la aparatele puternice ajunge la 500 kA. Prin urmare, se pun cerințe mari asupra transformatoarelor.

Sunt transformatoare coborâtoare cu o serie de caracteristici de proiectare:

• pentru a obține curent electric maxim, înfășurarea secundară este realizată dintr-o tură;
• Înfășurarea primară este realizată pe un miez de disc sub formă de secțiuni separate. Împărțirea bobinelor în secțiuni este necesară pentru a regla curentul electric, iar discul este pentru răcire uniformă;
• Înfășurarea secundară este realizată sub formă de discuri de cupru conectate în paralel. Pentru a le proteja de umezeală, sunt umplute cu rășină epoxidice;
• Se asigură răcire cu aer sau apă.

Mașinile de sudură prin rezistență sunt în mare parte monofazate cu miezuri de tip blindat. Deoarece calitatea sudurii depinde în mare măsură de durata pulsului de sudare, echipamentul de comutare este destul de complex - un preț de plătit pentru acuratețe. Dispozitivele suferă sarcini mecanice mari, de până la 400 de porniri pe minut, deci sunt supuse cerințe suplimentare din punct de vedere al rezistenţei structurale.

Mașinile de sudură cu rezistență de mică putere au un curent de sudare de până la 5000 A, cântăresc aproximativ 20 kg și sudează metalul cu grosimea de până la 2,5 mm. Folosit pe scară largă acasă și în atelierele mici.

Design invertor

Invertoarele sunt uneori numite mașini de sudat în curent continuu deoarece în timpul funcționării lor, prima etapă este conversia tensiunii alternative în curent continuu.

Invertoarele înlocuiesc în mod activ dispozitivele bazate pe transformatoare datorită greutății reduse, dimensiunilor compacte și performanțelor ridicate.

Invertorul de sudură constă dintr-o punte de diodă redresoare de înaltă tensiune și un filtru trece-jos, un generator de frecvență în intervalul 30-70 kHz, întrerupătoare de putere de înaltă tensiune, un condensator de izolare și un transformator coborâtor. Îndeplinește funcția unui convertor de curent alternativ de joasă frecvență la frecvență înaltă.

O tensiune de 220 V 50 Hz este furnizată la puntea redresorului, unde este redresată, filtrul reduce ondulația și este alimentat către chei electronice efectuat pe tranzistoare bipolare cu obturator izolat sau tranzistoare cu efect de câmp. La ieșirea tastelor, datorită unei unități de control bazată pe un generator de frecvență, se obține un semnal cu o frecvență de 30-70 kHz. Trecând prin condensatorul de separare, curentul electric scapă de componenta DC și intră în înfășurarea primară a transformatorului descendente. Ieșirea înfășurării secundare produce curent alternativ de înaltă frecvență, care este utilizat pentru sudare. În esență, invertoarele de sudură AC sunt proiectate ca surse de alimentare comutatoare fără o unitate redresor la ieșire.

Datorită tranziției rapide prin zero, mașinile de sudură cu invertor de curent alternativ au un arc stabil, uniform, care are un efect pozitiv asupra calității cusăturii. Utilizarea unui invertor vă permite să obțineți un dispozitiv de dimensiuni mici, cu putere mare. Un dezavantaj al invertorului poate fi considerat sensibilitatea sa ridicată la supratensiuni.

Avantaje și dezavantaje

Sudarea manuală cu arc cu curent alternativ funcționează pe baza unui transformator de putere, care are un design simplu, fiabil și ieftin. Poate funcționa în aproape orice condiții și pentru o perioadă lungă de timp fără întrerupere. Dezavantajele includ productivitatea scăzută a lucrărilor de sudare și nevoia de îndepărtare constantă a zgurii. Cusătura de sudură este mai proastă decât cea produsă de sudarea DC.

Sudarea cu argon folosind un aparat de curent alternativ cu electrozi neconsumabile produce o sudură de cea mai înaltă calitate, vă permite să sudați metal cu secțiune transversală mare și nu există stropire. Dezavantajele includ necesitatea de a utiliza echipamente suplimentare în formă butelii de gazși productivitate scăzută a muncii.

Electrozi și caracteristici de lucru

Electrozii pentru sudarea cu curent alternativ au fost dezvoltați de mult timp și au o mare varietate. La utilizarea invertoarelor, a fost necesar să se creeze noi electrozi datorită specificului curentului alternativ de înaltă frecvență.

Cei mai folosiți electrozi sunt mărcile ANO, OZS și MR. Sunt folosite pentru sudarea oțelurilor carbon și slab aliate. Acestea asigură aprinderea ușoară a arcului electric și întreținerea uniformă a acestuia, precum și îndepărtarea ușoară a zgurii. Poate fi folosit pentru mașini de sudură AC și DC.

Principala caracteristică a sudării cu curent alternativ este modificarea polarității curentului care curge prin arcul electric. Datorită faptului că la o frecvență de 50 Hz timpul de tranziție prin zero este destul de lung, arcul aproape se stinge și se dovedește a fi neuniform. Acest lucru duce adesea la porozitatea cusăturii și la o scădere a calității acesteia. Atunci când se utilizează curent electric alternativ de înaltă frecvență, acest dezavantaj este practic depășit. Folosirea unei constante vă permite să obțineți cusături de sudură calitate superioară datorită eliberării uniforme a căldurii în bazinul de sudură. Cu curent continuu, arcul electric se aprinde la o tensiune mai mica si este mai usor de intretinut de catre sudor.

svaring.com

Care este diferența dintre AC și DC?

Doar câțiva sunt capabili să înțeleagă cu adevărat că curentul alternativ și curentul continuu sunt oarecum diferite. Ca să nu mai vorbim de denumirea diferențelor specifice. Scopul acestui articol este de a explica principalele caracteristici ale acestor mărimi fizice în termeni pe care oamenii fără cunoștințe tehnice le pot înțelege, precum și de a oferi câteva concepte de bază legate de această problemă.

Provocări de vizualizare

Majoritatea oamenilor nu au dificultăți în a înțelege concepte precum „presiune”, „cantitate” și „debit”, deoarece în viata de zi cu zi se confruntă permanent cu ei. De exemplu, este ușor de înțeles că creșterea debitului la udarea florilor va crește cantitatea de apă care iese din furtunul de udare, în timp ce creșterea presiunii apei va face ca acesta să se miște mai repede și cu mai multă forță.

Termenii electrici precum „tensiune” și „curent” sunt de obicei greu de înțeles, deoarece nu puteți vedea sau simți electricitatea mișcându-se prin cabluri și circuite electrice. Este extrem de dificil chiar și pentru un electrician începător să vizualizeze ce se întâmplă la nivel molecular sau chiar să înțeleagă clar ce este, de exemplu, un electron. Această particulă depășește capacitățile senzoriale umane și nu poate fi văzută sau atinsă decât dacă o anumită cantitate trece prin corpul uman. Abia atunci victima le va simți cu siguranță și va experimenta ceea ce se numește în mod obișnuit un șoc electric.

Cu toate acestea, cablurile și firele expuse par complet inofensive pentru majoritatea oamenilor, pur și simplu pentru că nu pot vedea electronii care așteaptă să urmeze calea cu cea mai mică rezistență, care este de obicei pământul.

Analogie

Este de înțeles de ce majoritatea oamenilor nu pot vizualiza ce se întâmplă în interiorul conductorilor și cablurilor obișnuite. Încercarea de a explica că ceva se mișcă prin metal sfidează bunul simț. De fapt nivel de bază Electricitatea nu este atât de diferită de apă, așa că conceptele de bază sunt destul de ușor de înțeles atunci când compari un circuit electric cu un sistem sanitar. Principala diferență dintre apă și electricitate este că prima umple ceva dacă reușește să scape din țeavă, în timp ce cea din urmă necesită un conductor pentru a mișca electronii. Prin vizualizarea sistemului de conducte, terminologia tehnică este mai ușor de înțeles pentru majoritatea.

Tensiunea ca presiune

Tensiunea este foarte asemănătoare cu presiunea electronilor și indică cât de repede și cu ce forță se deplasează printr-un conductor. Aceste mărimi fizice sunt echivalente în multe privințe, inclusiv relația lor cu rezistența cablului conductei. Așa cum prea multă presiune rupe o țeavă, prea multă tensiune distruge sau străpunge ecranul conductorului.

Curent ca flux

Curentul este debitul de electroni, indicând câți electroni se mișcă prin cablu. Cu cât este mai mare, cu atât trec mai mulți electroni prin conductor. Exact ca număr mare apa necesită conducte mai groase, curenții mai mari necesită cabluri mai groase.

Utilizarea modelului circuitului de apă vă permite să explicați mulți alți termeni. De exemplu, generatoarele de energie pot fi gândite ca pompe de apă, iar sarcinile electrice pot fi gândite ca mori de apă care necesită debit și presiune de apă pentru a se roti. Chiar și diodele electronice pot fi considerate ca supape de apă care permit apei să curgă doar într-o singură direcție.

D.C

Diferența dintre curentul continuu și curentul alternativ devine clară din nume. Primul reprezintă mișcarea electronilor într-o direcție. Este foarte ușor să îl vizualizați folosind un model de buclă de apă. Este suficient să ne imaginăm că apa curge printr-o țeavă într-o direcție. Dispozitivele comune care produc curent continuu sunt celulele solare, bateriile și dinamurile. Aproape orice dispozitiv poate fi proiectat să fie alimentat de o astfel de sursă. Acesta este aproape domeniul exclusiv al electronicelor portabile și de joasă tensiune.

Curentul continuu este destul de simplu și respectă legea lui Ohm: U = I × R. Puterea de sarcină se măsoară în wați și este egală cu: P = U × I.

Datorită ecuațiilor și comportamentului său simple, curentul continuu este relativ ușor de conceptualizat. Primele sisteme de transmisie a energiei, dezvoltate de Thomas Edison încă din secolul al XIX-lea, foloseau doar acest lucru. Cu toate acestea, diferența dintre curentul alternativ și curentul continuu a devenit curând evidentă. Transmiterea acestuia din urmă pe distanțe considerabile a fost însoțită de pierderi mari, așa că după câteva decenii a fost înlocuită cu un sistem mai profitabil (la acea vreme) dezvoltat de Nikola Tesla.

Deși rețelele electrice comerciale din întreaga planetă folosesc acum curent alternativ, ironia este că progresele tehnologice au făcut ca transmisia de curent continuu de înaltă tensiune pe distanțe foarte mari și sub sarcini extreme să fie mai eficientă. Care, de exemplu, este utilizat atunci când se conectează sisteme individuale, cum ar fi țări întregi sau chiar continente. Aceasta este o altă diferență între AC și DC. Cu toate acestea, primul este încă folosit în rețelele comerciale de joasă tensiune.

Curentul continuu și alternativ: diferențe de producție și utilizare

În timp ce curentul alternativ este mult mai ușor de produs folosind un generator care utilizează energie cinetică, bateriile pot crea doar curent continuu. Prin urmare, acesta din urmă domină circuitele de alimentare ale dispozitivelor de joasă tensiune și ale electronicelor. Bateriile pot fi încărcate numai cu curent de curent continuu, astfel încât curentul de alimentare cu curent alternativ este rectificat atunci când bateria este partea principală a sistemului.

Un exemplu comun ar fi orice vehicul - motocicletă, mașină și camion. Generatorul instalat pe ele creează curent alternativ, care este convertit instantaneu în curent continuu folosind un redresor, deoarece există o baterie în sistemul de alimentare și majoritatea electronicelor necesită tensiune constantă pentru a funcționa. De asemenea, celulele solare și celulele de combustibil produc doar curent continuu, care poate fi apoi convertit în curent alternativ, dacă este necesar, folosind un dispozitiv numit invertor.

Direcția de mișcare

Acesta este un alt exemplu al diferenței dintre DC și AC. După cum sugerează și numele, acesta din urmă este un flux de electroni care își schimbă constant direcția. CU sfârşitul XIX-lea secolul, aproape toată energia electrică casnică și industrială din întreaga lume folosește curent alternativ sinusoidal deoarece este mai ușor de obținut și mult mai ieftin de distribuit, cu excepția unor foarte puține cazuri de transmisie pe distanțe lungi în care pierderile de putere obligă la utilizarea celei mai noi tehnologii de înaltă tensiune. sisteme de curent continuu.

AC are un alt mare avantaj: permite ca energia să fie returnată din punctul de consum înapoi în rețea. Acest lucru este foarte benefic în clădirile și structurile care produc mai multă energie decât consumă, ceea ce este foarte posibil folosind surse alternative, cum ar fi panouri solareși turbine eoliene. Faptul că curentul alternativ permite fluxul de energie bidirecțional este un motiv major pentru popularitatea și disponibilitatea surselor alternative de energie.

Frecvenţă

Când vine vorba de nivel tehnic, din păcate, devine dificil de explicat cum funcționează curentul alternativ, deoarece modelul circuitului de apă nu i se potrivește. Cu toate acestea, este posibil să vizualizați un sistem în care apa își schimbă rapid direcția de curgere, deși nu este clar cum ar face ceva util. Curentul alternativ și tensiunea își schimbă în mod constant direcția. Rata de schimbare depinde de frecvență (măsurată în herți) și pentru gospodărie retelelor electrice de obicei 50 Hz. Aceasta înseamnă că tensiunea și curentul își schimbă direcția de 50 de ori pe secundă. Calcularea componentei active în sistemele sinusoidale este destul de simplă. Este suficient să împărțiți valoarea lor de vârf la √2.

Când curentul alternativ își schimbă direcția de 50 de ori pe secundă, înseamnă că becurile cu incandescență se aprind și se sting de 50 de ori pe secundă. Ochiul uman nu poate observa acest lucru, iar creierul crede pur și simplu că iluminarea este aprinsă tot timpul. Aceasta este o altă diferență între AC și DC.

Matematică vectorială

Curentul și tensiunea nu numai că se schimbă constant, dar fazele lor nu se potrivesc (nu sunt sincronizate). Marea majoritate a sarcinilor de curent alternativ provoacă diferențe de fază. Aceasta înseamnă că și cele mai simple calcule trebuie să utilizeze matematica vectorială. Când lucrați cu vectori, nu puteți pur și simplu să adăugați, să scădeți sau să faceți orice alte operații matematice scalare. Cu curent constant, dacă un cablu transportă 5A până la un anumit punct, iar celălalt transportă 2A, atunci rezultatul este 7A. În cazul unei variabile, nu este cazul, deoarece rezultatul va depinde de direcția vectorilor.

Factorul de putere

Puterea activă a unei sarcini alimentate cu curent alternativ poate fi calculată folosind formula simplă P = U × I × cos (φ), unde φ este unghiul dintre tensiune și curent, cos (φ) se mai numește și factor de putere. Așa diferă curentul continuu și curentul alternativ: în primul, cos (φ) este întotdeauna egal cu 1. Puterea activă este necesară (și plătită) de către consumatorii casnici și industriali, dar nu este egală cu puterea complexă care trece prin conductoare (cabluri) la sarcină, care pot fi calculate folosind formula S = U × I și măsurate în volți-amperi (VA).

Diferența dintre curentul continuu și alternativ în calcule este evidentă - devin mai complexe. Chiar și cele mai simple calcule necesită cel puțin cunoștințe mediocre de matematică vectorială.

Aparate de sudura

Diferența dintre curentul continuu și curentul alternativ apare și la sudare. Polaritatea arcului are o mare influență asupra calității acestuia. Sudarea cu electrod pozitiv pătrunde mai adânc decât electrodul negativ, dar acesta din urmă accelerează depunerea metalului. În cazul curentului continuu, polaritatea este întotdeauna constantă. Cu variabilă se schimbă de 100 de ori pe secundă (la 50 Hz). Sudarea constantă este de preferat, deoarece este produsă mai lin. Diferența dintre sudarea AC și DC este că, în primul caz, mișcarea electronilor este întreruptă pentru o fracțiune de secundă, ceea ce duce la pulsație, instabilitate și pierderea arcului. Acest tip de sudare este rar folosit, de exemplu, pentru a elimina deplasarea arcului în cazul electrozilor cu diametru mare.