Сварочные генераторы: виды, принцип работы и основные характеристики

Сварочным генератором называется одна из основных частей сварочного преобразователя или агрегата, являющаяся портативным устройством со встроенным двигателем и предназначенная для выработки электроэнергии. Видов этих устройств сегодня существует несколько, и все они отличаются они по виду вырабатываемого тока, времени непрерывной работы, и многим другим характеристикам в зависимости от своего целевого назначения.

Как и все прочие электрогенераторы, сварочные генераторы, использующие электродвигатель, вырабатывают электрический ток путем преобразования вращательной энергии внутреннего якоря (ротора) в электроэнергию за счет возбуждения в их обмотках ЭДС (электродвижущей силы).

При этом источником энергии их вращения может являться любое устройство - бензиновый двигатель, другой электродвигатель и любое другое устройство. Поэтому под сварочным генератором понимается комплексный модуль, состоящий из дизельного или бензинового двигателя и механизма выработки электрической энергии заданных параметров, являющийся неотъемлемой частью сварочного аппарата.

С учетом своих конструктивных особенностей, вида используемого топлива и целевого назначения сварочные генераторы бывают:

• дизельными или бензиновыми;
• стационарными или мобильными;
• генераторами переменного или постоянного тока;
• входящими в состав всей сварочной установки или выполненными в отдельном модуле.

Вид данного устройства в основном определяется его целевым назначением. В ряде случаев очень удобно использовать универсальный генератор (переносное устройство, подключаемое к мощной сварочной установке, и вырабатывающее переменный ток промышленной частоты 50Гц, напряжение 220 Вольт).

От всех этих устройств можно запитывать не только сварочные установки, но и многое другое профессиональное оборудование. Однако, за счет того, что мобильный генератор оснащенный, к примеру, двигателем внутреннего сгорания часто не может обеспечивать стабильность вырабатываемого им напряжения под большой нагрузкой, то он не всегда может обеспечить стабильность горения дуги сварочного аппарата. Поэтому нужно учитывать, что его корректная работа зависит от ряда технических условий, накладываемых на подключаемое к нему оборудование.

Именно для этого универсальные сварочные генераторы обычно приспособлены для подключения к ним различного рода инверторов, выпрямителей и трансформаторов, также подключаемых к электросети.

Но еще существуют и узкоспециализированные модели универсальных сварочных генераторов. К таким устройствам, к примеру, относятся вентильные и коллекторные приборы, предназначенные для выработки постоянного тока. Так как их основные параметры (напряжения горения дуги, холостого хода, мощность и ряд других выходных характеристик) уже сконфигурированы оптимальным образом, то они не нуждаются в подключении каких-то других внешних устройств.

Это совершенно отдельный вид сварочных генераторов, которые предназначены для подключения инверторов. По сути это инвертор, имеющий в своем составе специально сконфигурированный генератор.

Инверторной сварке для работы требуется очень стабильное входное напряжение, поэтому и специализированные генераторы для нее отличаются очень высоким качеством.

За счет использования инверторной станции для сварки можно не бояться нехватки мощности, пропадания питания, что в процессе производства может происходить нередко. В составе такой станции инвертор и генератор подобраны по отношению один к одному всегда в самом лучшем сочетании.

Очень важным пунктом классификации, на который имеет смысл обращать внимание при подборе модели сварочного генератора, является его топливо, а также количество тактов его двигателя.

Двигатели работающие на бензине, как правило, более легкие. Кроме того они удобнее в запуске (к примеру, они могут иметь функцию запуска по кнопке от электростартера), но для очень длительной работы они плохо приспособлены. Поэтому их используют в основном для мелких сварочных работ, т.е. для бытовых нужд - на даче и дома. Однако, в продаже также предлагаются за большую стоимость и более мощные модели, которые могут использоваться в сферах ЖКХ, для спасательных нужд, т.е. там, где их малый вес и мобильность менее важны по сравнению с периодом их безостановочной работы.

Сварочные аппараты с дизельными двигателями обычно мощнее бензиновых моделей и поэтому предназначены для более длительных и профессиональных работ с более толстым металлом. Расход солярки у них большой, но она стоит дешевле бензина. Поэтому их часто используют на крупных промышленных предприятиях.

Для правильного подбора желаемого устройства очень важно учитывать его необходимую мощность. Конечно, инверторная станция - это всегда отличный вариант, но если она не подходит по бюджету, то другим хорошим вариантом будет выбор генератора-универсала.

Мощности 5 - 10кВт вполне достаточно для обычных хозяйственных и бытовых нужд. Его максимальный ток частотой 50Гц составляет от 200 до 250А с напряжением 220В.

Важно не забывать учитывать запас вырабатываемой мощности генератора, которая на четверть должна перекрывать имеющиеся потребности. Такое устройство всегда будет выдавать стабильный рабочий ток и это поможет избежать его возможной быстрой поломки через всего пару месяцев эксплуатации.

Еще важно учесть его максимальную потребляемую мощность, являющуюся пиковой нагрузкой внутреннего инвертора, что также позволит поддерживать его работу в стабильном режиме.

Основным его параметром является вырабатываемая мощность, и она должна превышать потребляемую мощность инвертора как минимум на 25%. Эта информация приводится в технических паспортах данных устройств. Однако, если в паспорте инвертора указывается только напряжение дуги и максимальный ток сварки, то тогда мощность придется высчитывать самостоятельно (напряжение умножаем на ток и делим на его КПД). Данные по КПД всегда есть в паспорте, но обычно это значение составляет 0.85.

Рассмотрим следующий пример: рабочее напряжение дуги - 20В, максимальный ток 250А. Тогда при использовании формулы расчета потребляемой мощности получаем значение 5 882 Вт. Это значение вполне можно округлить до 6 кВт.

Важно помнить, что потребляемая мощность определяется киловаттами (кВт), но вырабатываемую генератором мощность обычно обозначают в киловольт-амперах (кВА). Т.е. в ваттах выражается полезная и активная мощность, а вот в киловольт-амперах только полная мощность, затрачиваемая еще на нагрев, вращение ротора и т.п. Так что единицы измерения мощности не равнозначны и учитывайте, что полная мощность всегда существенно больше активной.

Чтобы правильно переводить одну мощность в другую, нужно использовать коэффициент мощности (КМ). Обычно для инверторов он равен 0.7-0.8. Поэтому для расчета используются следующие формулы:

• 1 кВА = 1 кВт/КМ;
• 1 кВт = 1 кВА*КМ.

Пусть мощность нашего генератора 5 882 Вт. С учетом деления этой мощности на 0.8 (КМ) получаем значение полной мощности 7 353 ВА. Поэтому если в паспорте генератора значение меньше, то этот генератор нам не подойдет.

Отметим еще, что сварочные генераторы в использовании очень практичны. Использовать их можно и для получения электроэнергии при ее аварийном отключении, поэтому их нередко можно увидеть на строящихся объектах, где есть проблемы с электричеством.

Последние статьи