Все обладнання для електродугового зварювання можна розділити на дві великі групи за принципом роботи: апарати трансформаторного типу інверторні апарати. Строго кажучи, трансформатор присутня у всіх апаратах, проте в обладнанні трансформаторного типу перетворення енергії відбувається на частоті живильної мережі (50Гц), в той час як в апаратах інверторного типу перетворення відбувається на частотах порядку 100кГц.
Традиційними характерними перевагами трансформаторного обладнання є:
- Надійність
- Простота у використанні
- Порівняльна дешевизна
Обладнання інверторного типу зарекомендувало себе наступними характерними рисами:
- Якість зварювання
- Еластичність застосування
- Компактність і легкість транспортування
- Економія електроенергії
Розглянемо детальніше питання надійності для кожного типу обладнання.
Трансформаторне устаткування.
Всі трансформаторне устаткування варто розділити на дві групи:
- Прості трансформатори: ВД-301, ВД-1201, Selco Unistep, Selco Neomig, EWM Wega500, KempoMAT
- Тиристорні апарати: ВДУ-506, УДГУ-350,УДГУ501
Надійність простих регульованих трансформаторних апаратів досягається завдяки простоті пристрою. Дійсно, як видно зі схеми на рисунку 1 апарат складається з трансформатора, випрямляча і згладжуючого дроселя.
З точки зору використання, трансформаторні апарати мають досить вузьке коло застосування. Для регулювання зварювального струму використовується ступеневе перемикання напруги, а для пом’якшення жорсткої вольтамперної характеристики використовують баластне опір. Тут варто зазначити, що ККД установки з баластними опором не перевищує 30%, що неприйнятно для здійснення сучасного ефективного виробництва.
З точки зору ремонту прості трансформаторні апарати мають два недоліки:
- Всі деталі апарату розраховані на частоту 50Гц, тому габарити та вагу великі, отже, і вартість цих деталей може становити значну частку вартості самого апарату.Приклад: джерело струму Selco Unistep4500 коштує близько 120 000 грн., у той час як силовий трансформатор для нього коштує 70 000 грн. Джерело СДМ-1201 коштує близько 70 000 грн., а його трансформатор — 50 000р.
- Апарат трансформаторного типу зазвичай важить не менше 200кг, і має значні габарити, тому транспортування такого апарата в ремонт зварювального апарату скрутна. У разі якщо ремонт буде виконуватися безпосередньо на підприємстві, то вартість нормо-години зросте.
Обладнання тиристорного типу дозволяє змінювати вихідну характеристику джерела без застосування баластного реостата. Принципова відмінність апаратів такого типу від простих трансформаторних полягає у використанні керованого тиристорного випрямляча замість некерованого діодного.
Теоретично такий підхід мав забезпечити надійність трансформаторного обладнання і можливість регулювання струму без зниження ККД як на апаратах інверторного типу. Однак практика показує, що обладнання тиристорного типу повноцінно не перейняло жодної з цих переваг.
- Запчастини для тиристорних апаратів дорожче, ніж у простих трансформаторних апаратів і значно дорожче деталей для інверторних апаратів. Приклад: не регульований діодний випрямляч для простого трансформаторного апарату на 400А коштує близько 5000р., керований тиристорний випрямляч буде коштувати 15 000р, ремонт вихідного випрямляча інверторного джерела струму на 400А складе приблизно 4000р.
- Схемотехніка блоків керування тиристорного апарату досить складна, тому надійність апарату в цілому буде залежати від особливостей схемотехніки та якості виробництва обладнання.
- Вага і габарити тиристорного апарату не менше, ніж аналогічного трансформаторного. З іншого боку, при діагностиці несправностей плат управління в польових умовах зазвичай виникає ряд складнощів: на виїзд не можна взяти все необхідне обладнання, яке є в лабораторії сервісного центру, в полі немає доступу до всієї наявної документації і, нарешті, робота на виїзді завжди буде коштувати більше роботи в сервісному центрі.
- Можливість регулювання зварювального струму дозволяє використовувати тиристорний апарат більш універсальним, ніж простий трансформаторний. Проте автоматичне регулювання струму і напруги зварювання в тиристорних апаратах не може відбуватися швидше, ніж за 20мС, в той час як інверторні апарати дозволяють регулювати параметри зварювання за час порядку 30мкС. Таким чином, швидкість реакції інверторного апарату на зовнішнє збурення в 1000 разів швидше, ніж у тиристорного, зрозуміло, така відмінність не може не вплинути на якість зварювання і зручність роботи на апараті.
Інверторне обладнання
Інверторне обладнання – це високотехнологічне обладнання, саме цей чинник традиційно протиставляють надійності інверторів. Практика ж свідчить про те, що надійність інверторного обладнання, насамперед, залежить від якості виготовлення апарату. Вибравши професійне обладнання, що має масу позитивних відгуків від фахівців, можна бути впевненим, що воно довго прослужить, і не буде створювати проблем.
У разі виходу з ладу інверторного зварювального апарату:
- Не виникне проблем з транспортуванням до місця ремонту.
- Деталі необхідні для ремонту інверторного апарату в середньому дешевше деталей для трансформаторного обладнання.
- Елементна база багатьох інверторних апаратів уніфікована, а самі деталі дешевше і компактніше ніж у трансформаторних, тому ймовірність того, що необхідні деталі будуть в наявності більше у разі інверторного обладнання. Одним словом, ремонт інверторного обладнання відбувається швидше.
Окремо варто розглянути питання вибору інверторного обладнання. Як вже говорилося, надійність складної техніки багато в чому залежить від якості обладнання.
Вирішальне значення має запас надійності окремих блоків, досвід показує, що в дешевому обладнанні силові блоки не тільки не мають запасу надійності, але і не відповідає заявленим вимогам. Свою роль відіграє схемотехніка обладнання: якщо схема апарату стабільна, то і ремонт такого апаратів зводиться до заміни несправної деталі, в іншому випадку доводиться ретельно підбирати елементи за параметрами. Конструктивне виконання різних апаратів впливає як на швидкість виконання ремонту, так і на експлуатаційну надійність.
Отже, резюме: прості трансформаторні апарати непорівнянні з інверторними за своїми характеристиками і, не дивлячись на свою надійність випадку ремонту виявляться дорожче інверторних аналогів. Універсальні трансформаторні апарати на тиристорах хоча і ближче до інверторів у питаннях застосування, але ніколи не зможуть дати таку ж якість зварювання. У питанні ремонту тиристорні апарати і зовсім поступаються інверторному обладнання, як по надійності, так і по вартості ремонту.
Використання обладнання.
Інверторні апарати вимагає більш уважного звернення, однак рекомендації, наведені нижче, продовжать термін служби будь-якого обладнання.
- Підключення обладнання мережі. На кожному підприємстві є електрик, в прямі обов’язки якого входить правильне підключення всього електрообладнання до мережі або іншого джерела живлення. Джерело живлення повинен відповідати всім паспортним вимогам обладнання – амплітуда, частота, фазування, рівень імпульсних перешкод і потужність. Підключення повинно бути проведено з дотриманням всіх правил електротехніки та безпеки: перетин проводів, надійність з’єднань, захист від короткого замикання повинні відповідати класу обладнання.
- Обслуговування. Будь-яке обладнання повинно проходити регулярне обслуговування, чищення і профілактичний ремонт. У разі виникнення яких-небудь неполадок у роботі обладнання слід негайно проконсультуватися з фахівцями сервісного центру або постачальником обладнання.
- Кваліфікація персоналу. Кожен працівник повинен мати ґрунтовні знання в тій роботі, яку він виконує. Іншими словами, якщо на підприємстві є тільки один фахівець, який може правильно налаштувати обладнання, тільки він повинен виконувати налаштування обладнання.
- Втручання в апарат. На багатьох підприємствах, які часто намагаються зробити ремонт своїми силами. Проблема полягає в тому, що у спеціалістів сервісного центру завжди буде більше можливостей швидше і якісніше відновити працездатність обладнання. По-перше, наш сервісний центр обладнаний спеціалізованим інструментом для проведення діагностики та ремонту апаратів, перевірка обладнання буде проводитися в лабораторії зварювання на всіх можливих режимах.По-друге, наш сервісний центр авторизований провідними виробниками зварювального устаткування і має ряд постачальників радіоелектронних компонентів, тому просто знайти необхідні запчастини, не кажучи вже про те, щоб знайти дешевше, самотужки просто неможливо. По-третє, інженери нашого сервісного центру постійно вдосконалюють свої навички і поповнюють досвід ремонту зварювального обладнання.