Домашний электрик

Чтобы обеспечить нужную силу тока, сердечник трансформатора делают массивным, а провод вторичной обмотки – толстым (с площадью сечения более 10 мм2). Силу тока при сварке разных материалов приходится подбирать экспериментально, поэтому должно быть предусмотрено устройство для изменения силы тока, а для исключения перегрева в аппарат встраивают один или несколько вентиляторов. Все это увеличивает вес бытового сварочного аппарата, поэтому производителям приходится придумывать способы его снижения.

Самый простой способ – ограничение времени работы трансформатора. Специальный показатель ПН – продолжительность нагрузки, измеряется в процентах по отношению к циклу сварки. Например, при ПН = 60 % процесс осуществляется следующим образом: 3 минуты – сварка, 2 минуты – остывание трансформатора, затем цикл сварки повторяется, а при ПН = 20 % – 1 минута – сварка, а 4 минуты – остывание трансформатора. Этот показатель должен быть приведен в паспорте на любой сварочный аппарат, причем при максимальной силе сварочного тока для каждого аппарата ПН = 20–60 %, а при наименьшей силе тока ПН = 100 % и обеспечивает непрерывную сварку.

Стремясь уменьшить время простоя трансформатора, нельзя забывать, что прерывание процесса иногда просто необходимо. Во-первых, для периодической установки в электродержатель нового электрода вместо использованного, а во-вторых, после 3–5 минут непрерывной сварки обычно возникает необходимость подготовки деталей для дальнейшей работы. При продолжительной же сварке, например, изгороди из сетки «рабица» с уголковым каркасом, эти перерывы мешают. Чтобы мастер не увлекся сваркой и не сжег трансформатор, многие аппараты оснащены устройством термозащиты для автоматического отключения от электросети в случае перегрева.

Гораздо проще осуществляется РДС на постоянном токе, поскольку в этом случае на дугу меньше влияет частота напряжения сети. Для преобразования тока из переменного в постоянный после трансформатора устанавливается полупроводниковый выпрямитель, к которому добавлены элементы для сглаживания пульсаций выпрямленного тока. Все это значительно увеличивает вес и снижает надежность аппарата. Но есть и свои преимущества: в сварном шве присутствует больше «родного» металла деталей, чем присадочного металла электродов, в результате чего уменьшается количество окалины и, как следствие, обеспечивается более качественное соединение по сравнению с РДС на переменном токе. Сокращается также стоимость работ и расход электродов. Такой аппарат называют сварочным выпрямителем. Им проще работать, но стоит он дороже сварочного трансформатора в 1,5–4 раза.

Все более широкое распространение находят инверторные сварочные выпрямители (инверторы), в которых перед усилением сначала повышают частоту переменного тока до 10–90 кГц. Вес и размеры высокочастотных трансформаторов существенно меньше, чем у их 50-герцевых собратьев. Эта особенность позволяет значительно уменьшить габариты всего инверторного аппарата по сравнению с обычными сварочными трансформаторами и выпрямителями. Ток после инвертора практически постоянный и не зависит от колебаний длины дуги и напряжения, поэтому его силу можно регулировать плавно и подбирать довольно точно. Дугу также можно подбирать от самой «мягкой», которая легко «тянется», до «грубой», которую обычно используют при резке металла. Это позволяет даже непрофессионалу легко освоить сварку, в том числе «капризных» алюминиевых и медных сплавов, или высоколегированной, например нержавеющей, стали.

Существуют инверторы небольшого размера и весом до 10 кг, их можно носить на ремне через плечо и подключать в общую электрическую сеть через предохранитель на 16 А, конечно, с обязательным заземлением корпуса. Но стоимость их самая высокая: в 4–9 раз выше, чем сварочных трансформаторов. На рынке можно найти все перечисленные виды сварочных аппаратов для РДС: французской фирмы SAF, финской KEMPPI, австрийской FRONIUS, итальянских CEBORA, TELWIN, DECA, шведской ESAB, американской MILLER.

Экономичность работы аппарата характеризуют коэффициентом полезного действия (КПД) в процентах (чем он ближе к 100 %, тем дешевле обходится сварка), и коэффициентом мощности (cos ф) (он должен быть как можно ближе к единице). Следует отметить, что КПД и cos ф характеризуют тщательность проработки конструкции сварочного аппарата, поэтому не все фирмы приводят эти значения в паспорте на аппарат.

Для регулирования силы сварочного тока используют устройства с органами управления и со шкалой на панели аппарата, проградуированной либо в амперах, либо в номерах диапазонов (1, 2, 3, …), либо в диаметрах электрода. В наиболее простых моделях силу тока можно менять переключателем только ступенчато, а в более сложных – плавно, с помощью поворачивающейся рукоятки.