Устройство сварочного генератора, принцип работы, типы, характеристики, схема, ремонт

Общая информация

Сварочный генератор представляет собой переносное устройство со встроенным двигателем, являющееся автономным источником питания. Проще говоря, сварочный генератор – это компактная автономная электростанция. Генератор для инверторной сварки пригодится не только для сварки.

Он незаменим при частых отключениях электроэнергии на загородном участке и при ее отсутствии, например, в гаражном кооперативе. Также генератор для сварки с инвертором нужен при низком напряжении в бытовой электросети, когда машина просто не может включиться.

Принцип работы сварочного генератора предельно прост. Устройство представляет собой обычный двигатель внутреннего сгорания и электрогенератор. Двигатель может быть бензиновым или дизельным. Двигатель сжигает топливо, тем самым приводя в действие генератор, который начинает вырабатывать необходимую электроэнергию.

Сварочный бензиновый или дизельный генератор отличается от обычного генератора. Несмотря на схожий принцип работы, только сварочный генератор способен выработать достаточный ток для ручной дуговой сварки. По этой причине не следует использовать обычный бытовой генератор для питания сварочного инвертора.

Не путайте генератор, о котором идет речь в этой статье, со сварочным аппаратом, который часто называют генератором. Сварочный агрегат – это генератор с функцией сварки, другими словами автономный сварочный аппарат или генератор и сварочный аппарат в одном корпусе.

Такой генератор с функцией сварки способен работать автономно, без сварочного аппарата и электричества. А рассмотренный в этой статье сварочный генератор просто обеспечивает питание для выполнения сварочных работ с использованием стороннего сварочного аппарата.

Типы сварочных генераторов

Приобретая такое оборудование, следует учитывать, что оно предназначено для выработки определенного количества тока, необходимого для сварки. В связи с этим все конкретные требования потребителя должны совпадать с эксплуатационными возможностями оборудования.

В противном случае его эффективная работа невозможна. В зависимости от технических и функциональных характеристик различают следующие типы сварочных генераторов:

1. Трансформаторы представляют собой простые в эксплуатации и компактные устройства, вырабатывающие переменный ток и отличающиеся приемлемой стоимостью.
2. Выпрямители — это приводы, предназначенные для выработки постоянного тока. Данное оборудование используется для получения качественных сварных швов и обработки деталей из нержавеющей стали.
3. Инверторы – это устройства с функцией высокоточной регулировки рабочих параметров. Чаще всего используется для сварки в автоматическом или аргонодуговом режиме.

Также продаются сварочные генераторы, классифицируемые по типу используемого топлива на:

• Бензин

Эти устройства отличаются малой мощностью и приемлемой ценой. Они не подходят для длительной работы в тяжелых условиях, но считаются лучшим решением для эпизодического использования в домашних условиях. Отличаются оптимальными габаритами и малым весом, при работе производят мало шума, не загрязняют окружающую среду.

• Дизель

Основными характеристиками таких агрегатов являются высокая эксплуатационная надежность и солидный диапазон мощностей. Из-за этого дизельные установки отличаются значительным трудоемкостью и возможностью работы при низких температурах, а следовательно, и более высокой рыночной стоимостью. Но их эксплуатация значительно дешевле техники на бензине.

Схема генераторов вентильного типа

Бензиновые генераторы этого типа выполнены в виде индукторной трехфазной динамо-машины. Он имеет повышенную частоту, а схема имеет встроенный выпрямительный блок. На статоре установлена ​​обмотка якоря трехфазного переменного тока. Подключается по схеме «звезда» или «треугольник». Между двумя роторными пакетами на статоре также расположена обмотка намагничивания.

Сам ротор выполнен в виде двух пакетов, состоящих из зубчатых элементов из электротехнической стали. Он не имеет обмоток и вращается вокруг своей оси. Каждый роторный пакет имеет восемь зубьев, смещенных на 180 градусов относительно друг друга.

При прохождении постоянного тока через обмотку возбуждения в ней возникает переменный магнитный поток. Раздача осуществляется таким образом, что первый пакет создает только северные полюса, а второй — южные.

При совмещении зубьев ротора и статора получается максимальное значение магнитного потока, а величина сопротивления на пути этого потока будет минимальной. Магнитный поток становится минимальным, когда зубец статора совпадает с зазором ротора.

Таким образом, хорошо видно, что обмотка возбуждения принимает непосредственное участие в формировании пульсирующего или переменного магнитного потока. Этот поток проникает в трехфазную обмотку статора и индуцирует в ней переменную ЭДС с повышенной частотой. В свою очередь переменная ЭДС преобразуется выпрямительным блоком в постоянное напряжение на вентильном генераторе.

Название устройства связано с выпрямительным устройством, в котором используются кремниевые вентили, собранные по трехфазной мостовой схеме. Обмотка возбуждения подается через трехфазную силовую цепь на генератор.

Для этого существует специальное устройство, в состав которого входят трансформаторы тока и напряжения, а также выпрямители. После запуска генератор первоначально самовозбуждается за счет остаточного магнитного потока.

Физические свойства ручной дуговой сварки

Электроды используются для выполнения ручной дуговой сварки. Их подают к месту сварки постепенно, по мере плавления и движения по шву. В этот момент самое важное физическое свойство проявляется при зажигании дуги между электродом и основным металлом. В этот момент стержень плавится и жидкий металл в виде капель стекает в так называемую сварочную ванну.

Одновременно со стержнем плавится и покрытие электрода, а затем переходит в газообразное состояние, защищая околодуговое пространство и саму ванну на поверхности расплава, предотвращая контакт атмосферного воздуха с расплавленным металлом. Постепенно дуга движется, сварочная ванна становится твердой, металл кристаллизуется, и в этом месте образуется соединительный шов, на поверхности которого появляется твердая корка шлака.

Сварочная дуга формируется и поддерживается с помощью переменного или постоянного тока, который подается на электрод и саму металлоконструкцию. На самом электроде и на поверхности ванны образуются так называемые активные пятна.

Расстояние между ними равно длине дуги. Металл проплавляется на определенную глубину, размер которой зависит от нескольких факторов. В первую очередь это режим работы сварочного аппарата и его расположение в помещении. Существенное влияние оказывают скорость дуги, конструкция соединения, размер и форма свариваемых кромок.

Выбор сварочного генератора

Выбирая генератор для сварочного инвертора, нужно разобраться во всех его вариантах. Кратко опишем все функции, которые необходимо рассмотреть.

Бензиновый или дизельный

На вопрос «Какой генератор лучше: бензиновый или дизельный?» часто встречается на сварочных форумах. И каждый, кто предпочитает купить тот или иной генератор, готов доказать, что его выбор самый оптимальный. Но такой подход в корне неверен. При выборе типа сварочного генератора нужно понимать, для каких целей вы хотите его использовать и только потом делать выводы.

В настоящее время наиболее распространены бензиновые генераторы. Они недороги, просты в обслуживании и эксплуатации, весят меньше дизельных двигателей, могут стабильно работать при низких температурах. Из недостатков — большой расход топлива и меньшая долговечность (в среднем до 3000 часов работы).

Что касается дизельных генераторов, то они более производительны, надежны и выдерживают значительные нагрузки. Дизель-генератор всегда стабильно работает в любом режиме сварки. Кроме того, дизельные модели очень экономичны и потребляют мало топлива.

Казалось бы, преимущества очевидны. Но проблема в том, что большинство дизельных генераторов слишком мощные для домашнего использования. В магазинах продаются генераторы от 5 кВт и выше, поэтому для бытовых целей они не подходят. Кроме того, дизельные модели значительно дороже и тяжелее бензиновых, и тяжело работают при низких температурах.

Какой выбрать?

Вы сами решаете, какой генератор вам нужен для выполнения ваших задач. Как бензиновые, так и дизельные генераторы способны обеспечить автономное электроснабжение даже в полевых условиях. Но масштабы этих сущностей кардинально отличаются.

Сварка от генератора с бензиновым двигателем не должна превышать 6 часов, так как генератор просто не выдержит больших нагрузок. Для более сложных задач есть дизельные генераторы, способные работать практически круглосуточно (если температура не минусовая).

Но признайтесь, неужели вы готовите на своей земле без перерыва 6 часов? Едва ли. Если вам нужен генератор для домашнего использования, наиболее оптимальной будет бензиновая модель. Он весит значительно меньше дизельного генератора, при этом более стабилен в работе и дешевле. Оставьте дизельные модели профессионалам, которые знают, для чего они нужны.

Постоянный ток или переменный

Сварочный генератор может генерировать как постоянный, так и переменный ток. Большинство бюджетных бытовых моделей генерируют только один вид мощности, а более дорогие модели могут быть универсальными.

Если вы выбираете недорогой генератор для дома, но при этом для вас важно качество работы, то мы рекомендуем сварочный генератор постоянного тока. Он производит швы лучшего качества и позволяет работать с небольшими объемами. Для сварки можно использовать все типы электродов. Швы не только качественные, но и ровные и эстетичные. Но для использования такого генератора нужно купить выпрямитель.

Что касается генераторов, то они несколько дешевле генераторов постоянного тока, но швы менее качественные и долговечные. Это связано с тем, что сам блок генератора переменного тока намного проще, чем генератор постоянного тока. Выбирайте генератор, если у вас небольшой бюджет и нет необходимости сваривать качественные швы.

Класс генератора

Сварочные генераторы условно делятся на 3 класса: бытовые, полупрофессиональные и профессиональные.

Бытовая техника способна генерировать до 200 ампер, чего достаточно для большинства доступных инверторов. Если для сварки вы используете более-менее мощный полуавтомат, то лучше купить полупрофессиональный сварочный генератор, способный выдавать до 300 ампер. Профессиональные модели, выдающие более 300 ампер, в домашних условиях обычно не используются, так как их мощность избыточна для большинства бытовых задач.

Количество сварочных постов

Сварочный генератор может питать не один аппарат, если он оборудован несколькими контактами одновременно. Такие модели называются мультистанционными и предназначены для одновременного подключения нескольких сварочных аппаратов. При использовании такого генератора у нескольких сварщиков есть возможность работать одновременно от одного генератора, что крайне удобно.

Тем не менее, самыми доступными моделями все же являются одиночные станции, так как человек будет использовать их в быту, и необходимости в коллективной работе нет.

Габариты и вес

Если вы собираетесь купить генератор для домашнего использования, убедитесь, что он портативный. То есть иметь приемлемый вес и габариты. Бензиновые генераторы часто весят меньше дизельных генераторов и, как правило, компактны. Но помните, что в большинстве случаев чем больше генератор, тем он мощнее.

Как работают генераторные установки

Схема сварочного генератора часто используется не только на производстве, но и в быту при проведении ремонтных работ. Они часто используются в качестве автономных источников питания и являются незаменимым оборудованием, особенно в дачах и загородных домах с регулярными перебоями в электроснабжении.

В целом действия по сварке электрогенераторов происходят по той же схеме.

• В обмотке якоря появляется ток переменной величины. Он появляется там, где эти обмотки пересекают магнитные силовые линии, расположенные на полюсах статора.
• Затем ток подается на коллекторы и преобразуется из переменного тока в постоянный.
• На следующем этапе этот постоянный ток подается на угольные щетки в очень тесном контакте с коллекторами.
• В конце процесса ток поступает на зажимы, соединенные с этими щетками, а с них на сварочные провода.

Агрегат сварочный: обзор, виды, характеристики, описание и отзывы

Не во всех ситуациях можно использовать сварочный аппарат, подключенный к источнику питания. Особенно, если это сборка с нуля. Для таких случаев и предназначен сварочный агрегат. Это высокотехнологичный элемент, без которого просто невозможно обойтись в производственных помещениях.

Зачастую эти устройства строятся на базе шасси и незаменимы при необходимости проведения наружных работ. Также без такого устройства не обойтись на стройках и крупных производствах. Эти агрегаты представляют собой комбинацию сварочного аппарата и генератора.

Читайте также: Последовательное и параллельное соединение источников питания —

Устройство

Чтобы понять, как работает оборудование, например, сварочный агрегат типа САК, необходимо детально разобрать агрегат. Конструктивно система представляет собой современную и технологичную начинку и прочный корпус.

Узкоспециализированные устройства, как и универсальное оборудование, состоят из двух основных узлов – двигателя и генератора.

Помимо основных узлов, система состоит из топливного бака, приборов контроля и измерения, пульта управления, аккумуляторов, реостатов для регулировки силы тока, а также ниши для инструментов в корпусе узла.

Благодаря такой надежной конструкции можно эксплуатировать сварочный агрегат в любую погоду – в снег, дождь, летнюю жару или мороз, не опасаясь попадания воды в агрегат. Весь дизайн тщательно продуман.

Например, сбоку и сзади есть специальные дверцы, через которые можно легко получить доступ к внутренним системам. Также из-за таких дверей ремонт намного проще.

Для большего удобства при транспортировке и эксплуатации мобильные сварочные установки типа Д144 могут быть оснащены прожектором.

Колесный агрегат АДД

Наиболее практичным вариантом, по мнению большинства сварщиков, является сварочный агрегат ADD 4004.

Эта модификация востребована тем, что оснащена колесами и ее легко транспортировать на рабочее место абсолютно любым способом.

Отзывы говорят о том, что колеса позволяют перетаскивать устройство из одной мастерской в ​​другую без присутствия автомобиля двумя людьми. Если предстоит доставить систему на дальние расстояния, то для этого подойдет любой автомобиль.

Шасси значительно улучшает несущие свойства автономного сварочного аппарата. Масса достаточно большая, а за счет шасси выравнивается давление на землю. Поэтому такую ​​систему можно устанавливать даже на заболоченных участках.

Возможности бензиновых агрегатов

Генераторы, работающие на бензине, как видно из отзывов, используются чаще всего. Мощность такого оборудования варьируется от 0,5 кВт до 100 кВт. Среди достоинств простота и универсальность, малый вес, невысокая цена. Также отзывы отмечают возможность выполнения сварочных работ при низких температурах.

Однако есть и недостатки. Отзывы отмечают относительно небольшой срок службы и большой расход топлива. В зависимости от производителя и модели бензиновые генераторы могут эффективно работать от 500 до 3000 часов. Что касается расхода топлива, то для производства 1 кВт энергии необходимо примерно 5,5 литров топлива. Это много.

Дизельные устройства

Отзывы говорят о том, что устройства такого типа могут соединять металлы даже при высокой нагрузке, чего не могут обеспечить бензиновые устройства. Такой механизм не подходит для использования в быту и для личного пользования. Стартовая мощность этой техники от 5 кВт.

Среди достоинств можно выделить высокие характеристики сварочных агрегатов данного типа, устойчивость, возможность работы при больших нагрузках. Ресурс двигателя — до 40 000 часов. Еще один большой плюс — расход топлива.

Если бы бензиновому генератору требовалось 5,5 литров топлива, то на 1 кВт расходовалось бы не более 300 мл.

Но есть и недостатки. Это высокая стоимость (часто в 3-5 раз дороже). Из-за своеобразного запуска топлива двигатель плохо заводится при низких температурах. В этом плане бензиновые агрегаты более практичны.

Коллекторная схема генераторных установок

Одной из ведущих схем такого оборудования являются сварочные генераторы коллекторного типа. Эти устройства работают следующим образом.

При разомкнутой сварочной цепи и отсутствии нагрузки на клеммах аппарата появляется так называемое напряжение холостого хода. Значение соответствует ЭДС, возникающей в обмотке якоря. В рабочем режиме это напряжение полностью зависит от потока магнитной индукции, возникающего в независимой обмотке возбуждения. При этом магнитный поток зависит от тока возбуждения в обмотке и регулируется специальным реостатом.

В момент зажигания дуги в обмотке якоря протекает ток. Кроме того, ток протекает через витки последовательной обмотки возбуждения. Он создает магнитный поток, направленный против другого магнитного потока, который создается в намагничивающей обмотке ОВР. В связи с этим увеличивается сварочный ток, а суммарный магнитный поток в воздушном зазоре генератора уменьшается. Следовательно, происходит уменьшение ЭДС, наводимой в обмотке якоря, и уменьшение напряжения, генерируемого на зажимах.

Ремонт сварочного генератора

Несмотря на то, что сварочный генератор обладает высокими техническими характеристиками и степенью надежности, он, как и все электромеханическое оборудование, иногда выходит из строя. Причины выхода из строя устройства могут быть разными: некачественное топливо, неправильное обслуживание, неправильно выставленный режим работы и так далее

Во избежание неожиданного выхода из строя сварочного генератора и последующей остановки работы на предприятии необходимо своевременно проводить техническое обслуживание и по возможности устранять выявленные ошибки. Как правило, к каждому устройству прилагается инструкция по эксплуатации, в которой подробно описаны наиболее распространенные проблемы и методы их решения.

Однако самостоятельный ремонт сварочного генератора требует определенных знаний в области электротехники и машиностроения. Если таковых нет, лучше остановиться на стандартной профилактике, а все остальное доверить профессионалам в сервисном центре. Такое распределение ответственности, несомненно, увеличит срок службы сварочного генератора любого производителя. Типичные действия по устранению неполадок можно разделить на две основные группы:

• Ремонт двигателя

Обычно предполагает периодический осмотр и при необходимости замену поршневых колец. Срок непрерывной работы этих элементов в сварочном генераторе указан в инструкции. Поэтому, если при разборке двигателя выявляется износ этих деталей, их следует заменить. Дальнейшая пригодность к эксплуатации или необходимость замены смазки двигателя и свечей зажигания также определяется при визуальном осмотре;

• Ремонт электрики

Чаще всего такие работы заключаются в замене изношенных токосъемных щеток и перемотке обмоток в ситуации межвиткового замыкания. Даже если износ обнаружен только на одной щетке, обязательно замените обе одновременно.

Именно для этого типовой ремкомплект дополняется парой запчастей. Еще одна распространенная неисправность – поломка подшипников полуоси или их перекатывание внутри корпуса. Такие неисправности в сварочном генераторе сопровождаются заметным шумом и повышенной температурой.

Характеристики сварочных генераторов

Помимо вышеперечисленных критериев, существует ряд важных характеристик, напрямую влияющих на работу сварочных генераторов. Во-первых, есть мощность. Этот показатель указывается производителем в прилагаемом техпаспорте в кВт или кВА. Специалисты рекомендуют выбирать аппарат с определенным запасом мощности, так как никогда не знаешь, какие сварочные задачи тебе придется выполнять в будущем.

Во-вторых, защита от пыли и влаги. Современные требования безопасности категорически запрещают работу на бытовых и профессиональных сварочных генераторах в условиях сильного дождя, так как велик риск поражения электрическим током и повреждения оборудования. Поэтому большинство станций имеют класс защиты от «одиночных падений и крупных частиц дождя», также есть установки с защитой от «косого дождя».

В-третьих, ремонтопригодность. Прежде чем начинать разговор с продавцом о всех прелестях той или иной модели, рационально узнать, где, кем и на каких условиях осуществляется техническая поддержка и осуществляется гарантийный ремонт.

Оснащение также является важным критерием. Если оборудование предназначено для ручной переноски, оно должно быть снабжено подходящим футляром для переноски. Также следует обратить внимание на следующие показатели:

• тип и пусковой ток;
• рабочее напряжение и напряжение холостого хода;
• диаметр электрода;
• продолжительность включения;
• рабочая температура;
• вес, размер, портативность.

Лучшие синхронные генераторы

Ниже представлены генераторы, которые можно использовать как для сварочных аппаратов, так и для решения различных бытовых задач по подаче электроэнергии.

Huter DY6500L

Huter DY6500L — это качественный агрегат, который может работать как на бензине, так и на природном газе. Мощность силовой установки составляет 5 кВт, чего будет достаточно для использования данного генератора для сварки с преобразователем, например, марки Сварог АРК 205 (J96).

На передней панели устройства есть вольтметр, 2 розетки на 220 В и одна на 12 В.

BRIMA LT 8000 B

Устройство можно использовать как автономный источник питания при отсутствии электричества на даче или в частном доме. BRIMA LT 8000 B также часто используется в качестве генератора для сварочного оборудования.

Электростанция оборудована системами защиты от коротких замыканий и перегрузок. Максимальная мощность генератора в этом агрегате составляет 6,3 кВт.

Важно! Этот электрогенератор для сварки хорошо работает вместе с аппаратом (преобразователем) Ресант САИ-190.

ERGOMAX ER 5400

Генератор является отличным решением для преобразователя KEMPPI Minarc EVO 150.

Устройство оснащено защитой от перегрузки, имеет низкое потребление газа, имеет мощность 4,5 кВт и вес 70,7 кг.

Endress ESE 606 HS-GT

Электростанция имеет вместительный бак (18 л) для топлива, благодаря чему возможна длительная работа агрегата без дозаправки.

Агрегат имеет 4-тактный двигатель, мощный генератор – 6,4 кВт, расход топлива 2,2 л/ч и объем топливного бака 18 или 30 литров. Силовая установка часто используется вместе со сварочным инвертором EWM Pico 162.

Резюмируя, можно сказать, что данное оборудование широко используется в различных сферах человеческой деятельности. И спрос на него продолжает расти из года в год, так как ключевой особенностью устройств является их полная автономность, без которой не обойтись при загородном строительстве или ремонтных работах в полевых условиях.

При выборе устройства следует в первую очередь ориентироваться на качество, и только после этого — на цену. Следует покупать продукцию известных и проверенных временем производителей. Только при таком подходе вы получите оборудование, гарантирующее долгую и безотказную работу.

Работа сварочного генератора

Многофункциональность генерирующего оборудования, т.е возможность использования его как самостоятельной электростанции, так и в качестве сварочного аппарата, обеспечивает комфортность и мобильность процесса, а также значительно сокращает время на подготовку.

Достаточно заправить такое устройство топливом, и оно уже готово к сварке. В то время как подготовка к работе обычного сварочного оборудования (прокладка кабеля, подключение, устранение неполадок) занимает гораздо больше времени, что очень неудобно.

Почти всегда выгоднее купить сварочный генератор, чем автономную станцию ​​и отдельную сварочную установку. Ведь часто бывает так, что топливный блок не обеспечивает работу сварочного аппарата из-за недостатка мощности. Но генератор для сварки рассчитан на определенную мощность и работу в широком диапазоне температур, что при правильном выборе гарантирует отличное качество швов.

Немаловажен и тот факт, что такие установки предназначены для обработки разных металлов в разных, порой сложных, климатических условиях. Кроме того, в автономных системах имеется ряд функций защиты, микропроцессорное управление и возможность автоматического поиска неисправностей по напряжению. Благодаря этому такое оборудование отличается универсальностью, высокой производительностью и безопасностью.

Преимущества использования генератора для сварочных работ

Преимущества использования устройства следующие: • большая площадь использования; • возможность использования различных видов топлива (бензин, дизель); • мобильность; • установка не требуется; • возможность использования в виде мини электростанции и установки для сварки.
Принцип действия

Основным принципом работы этого устройства является двигатель, использующий энергию сгорания топлива и вращающий коленчатый вал, с помощью которого приводится в движение якорь генератора, создавая сильный постоянный ток, необходимый для сварки.

Схемы сварочных генераторов

Современная промышленная промышленность предлагает большое разнообразие моделей этих установок. Схемы сварочных генераторов, определяющие принципы их работы и управления, выполняются в различных модификациях и отличаются внешними характеристиками. Сегодня практически все известные производители используют собственные разработки в этой области.

Такой подход очень удобен для конечных пользователей, так как дает возможность выбирать продукты не только с учетом запланированных работ, но и по бюджету. В настоящее время востребованы аппараты, работающие по типу независимого или самовозбуждения и следующих компоновок:

• универсальный;
• с падающей характеристикой;
• с жесткой или плавно падающей характеристикой.

Вместо заключения

При выборе генератора обращайте внимание не только на стоимость, но и на характеристики. Не путайте генератор со встроенной функцией сварки с генератором, который просто обеспечивает независимый источник питания. Бензиновые генераторы отлично подходят для домашней сварки, в то время как дизельные модели являются излишними для сварки в небольших объемах.