Важные характеристики сварочных генераторов

Сварочный генератор — составная часть сварочного агрегата или преобразователя, предназначенная для выработки электрического тока. Существует несколько видов этих устройств, хотя с принципиальной точки зрения большой разницы между ними нет.

Они отличаются родом вырабатываемого тока, временем непрерывной работы, конкретным назначением и другими тактико-техническими характеристиками (ттх).

Принцип действия

Механизм действия любого электрогенератора заключается в преобразовании механической энергии вращения ротора (или якоря) в электрическую благодаря наведению в обмотках электродвижущей силы (ЭДС).

Источником энергии вращения может быть любое устройство — другой электродвигатель, двигатель внутреннего сгорания, да хоть и мускульная сила.

Как правило, под сварочным генератором подразумевают комплексное энергетическое устройство, состоящее из бензинового или дизельного двигателя и собственно механизма выработки электроэнергии строго заданных параметров. В совокупности они и представляют собой сварочный аппарат.

Классификация видов

В зависимости от топлива и конструктивных особенностей, генератор для сварки может быть:

• бензиновым или дизельным;
• переносным или стационарным;
• постоянного или переменного тока;
• объединенным со сварочной установкой в одном корпусе или отдельным.

В конечном итоге все упирается в назначение сварочного устройства. Универсальные генераторы — это переносные устройства, которые вырабатывают энергию промышленной частоты 50 Гц и напряжения 220 В (переменный ток).

От них может быть запитано самое разное оборудование, от осветительных приборов до сварки. Но стабильное горение дуги не гарантировано, так как портативный генератор с двигателем внутреннего сгорания имеет одну основную проблему – скачки вырабатываемого напряжения и «проседания» по мощности. Его работа напрямую зависит от технического состояния, качества топлива, мощи подключенного оборудования и других факторов.

Тем не менее, к универсальному сварочному генератору можно подключить трансформатор, выпрямитель или инвертор. Все это сварочные аппараты, рассчитанные на питание от сети.

Существуют также сварочные генераторы, специально предназначенные для сварных работ. В качестве примера можно назвать коллекторные и вентильные устройства, вырабатывающие постоянный ток.

Поскольку параметры — напряжение холостого хода, напряжение горения дуги, мощность и тип выходной характеристики — в таких генераторах уже заданы оптимальным образом, в подключении сварочных аппаратов они не нуждаются.

Инверторная станция

Как отдельный вид можно упомянуть инверторные сварочные генераторы. Они предназначаются специально для работы с инверторами. Для инверторной сварки необходимо стабилизированное входное напряжение, поэтому специализированные генераторы, как правило, отличаются более высоким качеством.

Если генератор входит в состав инвертора, то все это в совокупности называется инверторной станцией. С таким оборудованием можно не бояться, что в разгар производственного процесса вдруг пропадет питание, либо что мощности генератора не хватит для сварки — генератор и инвертор в составе станции всегда подобраны друг к другу в оптимальном сочетании.

Топливо

Последний пункт классификации, на который стоит обратить внимание — это топливо, на котором работает двигатель, и количество тактов в рабочем цикле. Бензиновые моторы легче, компактнее, проще запускаются (например, часто имеют функцию запуска от электростартера, кнопкой), но менее приспособлены для длительной работы.

Их сфера применения — мелкие сварочные работы по дому и даче. Некоторые особо мощные — в основном с четырехтактным циклом — подходят в качестве транспортируемых устройств в сфере ЖКХ или для спасательных работ — там, где мобильность и малый вес важнее длительного периода безостановочной работы.

Длительность работы бытовых и полупрофессиональных бензиновых генераторов в режиме сварки — примерно 2 минуты из 10. Если его не соблюдать, устройство может выйти из строя.

Дизельные сварочные аппараты мощнее, предназначены для обеспечения длительного процесса сварки, могут работать с толстым металлом, к тому же топливо к ним — солярка — дешевле. Но большие габариты и масса однозначно определяют сферу их использования: профессиональная промышленная обработка металла.

Выбор по мощности

Какой мощности генератор выбрать для бытового использования, например, с инвертором, который считается самым популярным устройством? Если нет возможности приобрести инверторную станцию, то можно ограничиться генератором-универсалом.

Для бытовой сварки, а также обеспечения всех хозяйственных нужд хватит мощности 5-10 кВт. Максимальная величина выходного тока должна составлять 200-250 А, напряжение — 220 В, частота — 50 Гц.

Главное правило при подборе: мощность генератора должна на четверть перекрывать мощность инвертора. Только в этом случае последний сможет выдавать стабильный сварочный ток, и не выйдет из строя после пары месяцев использования.

Имеется в виду вырабатываемая мощность генератора, а не потребляемая. Кроме того, отдельно нужно учесть параметр максимальной потребляемой мощности — это пиковая нагрузка инвертора.

Итак, вырабатываемая мощность генератора должна быть на 25-30% выше максимальной потребляемой мощности инвертора. Эти данные должны быть указаны в паспортах обоих аппаратов. Если для инвертора указан только максимальный ток сварки и напряжение дуги, то мощность можно высчитать самому:

P = U*I/КПД устройства.

КПД инвертора в среднем — 0,85. Эта цифра должна быть указана в его паспорте.

Предположим, рабочее напряжение его дуги — 20 В. Максимальный ток — 200 А. Используя формулу, получим, что его максимальная потребляемая мощность равна 4706 Вт.

Таким образом, постоянная мощность, которую должен вырабатывать генератор, должна составлять 5882,5 Вт (приблизительно 6 кВт) – довольно мощное устройство.

Различия в обозначении мощностей

Потребляемая мощность инвертора, как правило, обозначается в киловаттах (кВт). А вот вырабатываемая мощность генератора может обозначаться киловольт-амперами (кВА).

Разница здесь в том, что в ваттах выражается активная, полезная мощность, а в киловольт-амперах полная, которая затрачивается еще на дополнительные действия — вращение ротора, неизбежный нагрев некоторых элементов системы, и тому подобное.

Поэтому полная мощность всегда больше активной, и эти единицы измерения не равнозначны.

Для перевода одной величины в другую используется коэффициент мощности (КМ). Для инверторов он равен 0,7-0,8.

Формула пересчета: 1 кВт = 1 кВА*КМ. Либо 1кВА = 1 кВт/КМ.

Что это значит на практике? Допустим, мощность генератора, требуемого в рассмотренном выше примере, должна быть 5882,5 Вт. Делим это число на 0,8. Получаем 7353 кВА — его полную мощность. Если в техпаспорте стоит меньшее значение — генератор не подходит.

Надо отметить, что сварочные генераторы весьма практичны. Их можно использовать для получения электроэнергии в случае аварийной ситуации, их устанавливают на строящихся объектах, где еще не подключено электричество. Генераторы производят как зарубежные, так и отечественные компании, так что выбор всегда широк.