Сварочный выпрямитель состоит из следующих основ­ных элементов: трансформатора, регулирующего устройства и по­лупроводниковых вентилей. Часто в комплект выпрямителей вхо­дит дроссель, включаемый в цепь постоянного тока для сглажива­ния пульсаций и обеспечения нормального переноса электродного металла при сварке.

Обычно полупроводниковые выпрямители классифицируются по следующим основным признакам:

по числу фаз питания (с однофазным и трехфазным питанием);

по схеме выпрямления;

по типу полупроводниковых вентилей (селеновые, кремниевые);

по управляемости вентилей (управляемые, неуправляемые);

по способу регулирования тока и напряжения в выпрямителях с неуправляемыми вентилями.

Сварочные выпрямители, кроме того, в зависимости от числа сварочных постов, которые могут быть одновременно подключены к выпрямителю, разделяются на однопостовые и многопосто­вые.

В зависимости от вида статической внешней вольт-амперной характеристики все сварочные выпрямители подразделяются на выпрямители с крутопадающими или пологопадающими (жестки­ми) внешними характеристиками. Выпрямители, сочетающие в себе оба вида внешних характеристик, получили название универсаль­ных сварочных выпрямителей.

Внешней характеристикой выпрямителя называют зависимость выпрямленного напряжения Ud на его зажимах от выпрямленного тока ld. Выпрямленный ток [d является сварочным током выпря­мителя. Выпрямленное напряжение Ua при некотором значении сварочного тока называют условным рабочим напряжением на за­жимах выпрямителя.

Сварочный ток при крутопадающих внешних характеристиках — ПВХ (рис. 1-1) регулируется в заданном диапазоне от минималь­ного Id] до максимального ld2 значения при постоянном выпрям­ленном напряжении холостого хода U, io. Каждому значению сва­рочного тока соответствует определенное значение условного ра­бочего напряжения. Так, при ручной дуговой сварке согласно тре­бованиям стандартов рабочее напряжение в вольтах и сварочный

ток связаны зависимостью Ud = 20 -|- 0,04/d.

Рабочее напряжение при жестких (пологопадающих) внешних характеристиках — ЖВХ (рис. 1-2) регулируется в заданных пре­делах от минимального Ua до максимального Ыаг значения, при­чем диапазон регулирования рабочего напряжения выбирается в строгом соответствии с заданным диапазоном сварочного тока ОТ Idl ДО Id2-

Сварочный ток при ГІВХ или рабочее напряжение при ЖВХ могут регулироваться плавно или ступенчато.

Вид внешних характеристик выпрямителя обычно связан с осо­бенностями сварочного процесса, для которого предназначен вы-

прямитель. Требования к виду внешних характеристик определяет­ся такими показателями сварочного процесса, как тип электрода (плавящийся, неплавящийся, сжатая дуга), характер среды, в ко­торой происходит сварка (открытая дуга, дуга под флюсом, в за­щитных газах), степень механизации (ручная, полуавтоматиче­ская, автоматическая сварка), способ регулирования режима дуги (саморегулирование, автоматическое регулирование напряжения дуги).

Так, выпрямители с ПВХ используются для ручной дуговой сварки покрытыми штучными электродами, аргонодуговой сварки вольфрамовым электродом, сварки сжатой дугой, механизирован­ной сварки под флюсом на автоматах с регулированием скорости подачн электродной проволоки в зависимости от напряжения дуги.

Выпрямители с ЖВХ применяются при механизированной свар­ке плавящимся электродом в среде защитных газов и под флю­сом при постоянной, не зависящей от напряжения дуги скорости подачи электродной проволоки.

Каждому виду сварки соответствует определенная крутизна наклона как ПВХ, так и ЖВХ. Так, например, наиболее крутые ПВХ характерны для аргонодуговой сварки, более пологие —для

ручной сварки штучными электродами, еще более пологие — для

сварки под флюсом.

Сварочные выпрямители выпускаются на самые различные токи — от единиц до тысяч ампер. Шкала номинальных то­ков отечественных сварочных выпрямителей регламентируется ГОСТ 10594—80. Серийные отечественные сварочные выпрямители выпускаются на номинальные токи 200, 315, 500, 630, 1000, 1250 и 1600 А.

Нагрузка сварочного выпрямителя, как правило, является пе­ременной. Весь процесс сварки обычно состоит из ряда повторяю­щихся циклов длительностью tЦ, в которых рабочий период tp че­редуется с паузами Д, связанными со сменой электрода, подготов­кой к наложению следующего шва и т. п.

Согласно стандартам на сварочные выпрямители различают три типовых режима работы:

1. Продолжительный — режим работы при неизменной нагрузке.

2. Перемежающийся — режим, при котором кратковременные рабочие периоды чередуются с периодами работы выпрямителя на холостом ходу. Режим характеризуется относительной продол­жительностью нагрузки

ПН=-г или ПН./, =-г-100.

*Ц *11

3. Повторно-кратковременный режим, при котором кратковре­менные рабочие периоды чередуются с периодами отключения си­ловой цепи выпрямителя от сети. Режим характеризуется относи­тельной продолжительностью включения

ПВ = -^- или Г1Во/0 = ІЕ. 100.

Гц ІЦ

Длительность цикла работы при перемежающемся и повторно­кратковременном режимах составляет 5 мин для выпрямителей ручной дуговой сварки и 10 мин для выпрямителей механизирован­ной сварки и универсальных.

Номинальный ток выпрямителя Дном всегда связан с режимом работы, на который рассчитан данный выпрямитель. Например, Дном = 315 А, ПВ = 60%.

Длительно допустимый по нагреву ток выпрямителя Ддл связан с номинальным сварочным током и режимом работы следующим соотношением:

Ілля —Id ном V^H ИЛИ Д дл = 1(1 [юм'/ПВ •

В зависимости от климатических условий, в которых предназ­начено работать сварочным выпрямителям, они изготовляются в исполнении У и Т. Выпрямители исполнения У предназначены для внутрисоюзных поставок, а также для поставок на экспорт в стра­ны с умеренным климатом. Выпрямители исполнения Т предназ­начены для поставок на экспорт в страны с тропическим климатом.

В зависимости от вида помещений, в которых предстоит ра­ботать сварочным выпрямителям, они изготовляются категории

размещения 3 и 4. Выпрямители категории 3 предназначены для работы в сырых, неотапливаемых помещениях с колебаниями тем­пературы от —40 до +40 °С. Выпрямители категории 4 предназ­начены для работы в отапливаемых помещениях с колебаниями температуры от +1 до +45 °С. Для отдельных типов сварочных выпрямителей нижние значения рабочих температур отличаются от указанных норм, в этих случаях они оговариваются дополни­тельно в нормативной и эксплуатационной документации. Тип ат­мосферы II, в которой могут работать сварочные выпрямители, регламентирован ГОСТ 15150—69.

Степень защиты оболочек по ГОСТ 14254—80 должна быть не ниже 1Р22 для сварочных выпрямителей ручной сварки и не ниже 1Р21 для сварочных выпрямителей механизированной сварки.

Конструкции всех сварочных выпрямителей удовлетворяют требованиям безопасности по ГОСТ 12.2.007.0— -75, ГОСТ

12.2.007.8—75 и ГОСТ 12.1.003—76.

В настоящее время принята единая структура обозначения элек­тросварочного оборудования, выпускаемого заводами МЭТП СССР.

Обозначение типов изделий состоит из буквенной и цифровой частей: первая буква обозначает тип изделия (Т — трансформа­тор, В — выпрямитель, У — установка), вторая — вид сварки (Д — дуговая, П — плазменная), третья — способ сварки (Ф — под флю­сом, Г —в защитных газах, У — универсальный источник для не­скольких способов сварки, отсутствие буквы означает ручную сварку штучными электродами), четвертая буква дает дальнейшее Пояснение назначения источника (М — для многопостовой сварки, И — для импульсной сварки); две (или одна) цифры после чер­точки указывают значение номинального сварочного тока источни­ка округленно в сотнях ампер; две последующе цифры — регистра­ционный номер изделия; следующие буква и цифра обозначают климатическое исполнение (У или Т) и категорию размещения (3 или 4) Так, наименование изделия ВДУМ-4Х401УЗ обозначает выпрямитель для дуговой сварки, универсальный, многопостовой, на 4 поста на ток 400 А, регистрационный номер 01, климатиче­ское исполнение У, категория размещения 3.