Переваги зварювальних апаратів постійного струму перед їх «переменнотоковимі побратимами» загальновідомі. Це і м'яке запалювання дуги, і можливість з'єднувати тонкостінні деталі, і менше розбризкування металу, і відсутність непроваріваемих ділянок. Навіть докучливого (і, як з'ясувалося, шкідливо діє на людей) тріска немає. А все тому, що відсутня головна, притаманна зварювальних апаратів змінного струму особливість - переривчасте горіння дуги при перетікання синусоїди напруги живлення через нуль (рис.1).
Мал. 1. Графіки, що пояснюють процес зварювання на змінному (а) і постійному (б) струмі.
Переходячи від графіків до реальних конструкцій, не можна також не відзначити: в апаратах змінного струму для поліпшення і полегшення зварювання застосовують потужні трансформатори (магнітопровід - зі спеціального електротехнічного заліза з крутопадаючих характеристикою) і свідомо завищена напруга у вторинній обмотці, що доходить до 80 В, хоча для підтримки горіння дуги і наплавлення металу в зоні зварювання досить 25-36 В. Доводиться миритися з непомірно великими масою і габаритами апарату, підвищеним витрачанням електроенергії. Знизивши ж напруга, трансформоване у вторинну ланцюг, до 36 В, можна в 5-6 разів полегшити вагу «сварочніка», довести його розміри до розмірів переносного телевізора з одночасним поліпшенням інших експлуатаційних характеристик.
Але як при низьковольтної обмотки запалити дугу?
Рішенням стало введення у вторинну ланцюг діодного моста з конденсатором. В результаті напруга на виході модернізованого «сварочніка» вдалося збільшити майже в 1,5 рази. Думка фахівців підтверджено на практиці: при перевищенні 40-вольтного бар'єру постійного струму дуга легко запалюється і стійко горить, дозволяючи зварювати навіть тонкий кузовний метал.
Мал. 2. Принципова електрична схема зварювального апарату постійного струму.
Останнє, втім, легко пояснити. З введенням в схему великої місткості характеристика зварювального апарату також виходить крутопадающей (рис. 3). Створюване конденсатором початкове підвищена напруга полегшує запалювання дуги. А коли потенціал на зварювальному електроді впаде до U2 трансформатора (робоча точка «А»), виникне процес стійкого горіння дуги з наплавленням металу в зоні зварювання.
Мал. 3. Вольт-амперна характеристика «сварочніка».
ВИБІР ПЕРЕРІЗУ ЕЛЕКТРОДІВ ЗАЛЕЖНО ВІД ПОТУЖНОСТІ ТРАНСФОРМАТОРА
Діаметр електрода, мм
Випрямний міст можна зібрати з напівпровідникових діодів з робочим струмом 120-160 А, встановивши їх на тепловідвід-радіатори 100x100 мм. Розмістити такий міст найзручніше в одному корпусі з трансформатором і конденсатором, вивівши на передню текстолітову панель 16-приміщення повинна бути захищена вимикач, вічко сигнальної лампочки «Вкл.», А також клеми «плюс» і «мінус» (рис.4). А для підключення до держателю електрода і «землі» використовувати по відрізку одножильного кабелю відповідної довжини перетином по міді 20-25 мм 2. Що стосується самих зварювальних електродів, то їх діаметр залежить від потужності використовуваного трансформатора.
Мал. 4. Саморобний апарат для зварювання на постійному струмі.
І ще. При випробуваннях рекомендується, відключивши апарат (хвилин через 10 після зварювання) від мережі, перевірити теплові режими трансформатора, діодного моста та конденсатора. Лише переконавшись, що все в нормі, можна продовжити роботу. Адже перегрітий «сварочник» - джерело підвищеної небезпеки!
З інших вимог не зайве, думається, відзначити, що зварювальний апарат повинен бути укомплектований іскросветозащітной маскою, рукавицями і гумовим килимком. Місце, де виконуються зварювальні роботи, обладнується з урахуванням вимог протипожежної безпеки. До того ж треба простежити, щоб поруч не було дрантя, інших горючих матеріалів, а підключення «сварочніка» до мережі виконувати з дотриманням правил електробезпеки через потужний штепсельний роз'єм електрощитка на вводі в будинок.