Генераторы фактически представляют собой два устройства в одном корпусе: электростанцию и сварочный аппарат. Их использование оптимально в качестве резервных или аварийных источников питания.
Впервые сварочный аппарат, который не нуждался во внешнем источнике питания, был разработан и изготовлен специалистами японской компании Denyo в 1959 году.
Конструктивные отличия сварочных генераторов
Для непосредственного выполнения сварочных работ стандартный электрогенератор не подходит. Дополнительно к нему понадобится выпрямитель для постоянного тока или трансформатор для переменного. Они необходимы для преобразования тока до требуемых параметров.
Сварочный генератор имеет дополнительный преобразователь. Соответственно, устройство может работать в двух режимах: автономного источника питания и сварочного аппарата.
Сварочные генераторы используют в качестве резервных или аварийных источников питания
Основные характеристики
При выборе сварочного генератора следует обращать внимание на ряд параметров. Борьба за покупателей в основном ведется между бензиновыми и дизельными моделями. Их составными частями являются двигатель и непосредственно генератор.
Двигатель
Основой электростанций любого вида является двигатель внутреннего сгорания. При этом принцип работы бензиновых и дизельных устройств отличается. В бензиновых двигателях воздух с топливом смешиваются в карбюраторе, затем подаются в цилиндр и воспламеняются с помощью свечи зажигания. В дизельных двигателях системы зажигания нет. Воздух подается сразу в цилиндр, сжимается и, как следствие, нагревается. После этого впрыскивается топливо, которое воспламеняется из-за высокой температуры. Следует отметить, что в бензиновых двигателях вращение коленвала происходит плавнее, а значит и качество вырабатываемой с их помощью электроэнергии более высокое.
Особенностью дизельных двигателей является то, что для них нежелательны малые нагрузки. При работе в таком режиме снижается температура нагревания воздуха в цилиндрах при сжатии, нарушается процесс образования смеси, топливо сгорает не полностью, а на цилиндре образуются отложения. В целом такие двигатели могут работать с частотой 1500 или 3000 об/мин. При этом срок службы первых доходит до 40 000 моточасов, вторых – до 7000 моточасов. У бензиновых устройств аналогичный показатель не превышает 4000 моточасов. Одновременно следует отметить сложность устройства дизельных двигателей. В случае поломки их ремонт обойдется дороже бензиновых.
Генератор
Генератор (по-другому его называют альтернатором) превращает механическую энергию, выработанную двигателем, в электрическую. Существует два типа таких устройств: асинхронные и синхронные. Первые дешевле, но не приспособлены к высоким пусковым нагрузкам. Они используются для подключения ламп накаливания, утюгов, чайников и других приборов, превращающих всю полученную энергию в свет или тепло (они называются резистивными). Синхронные генераторы с медной обмоткой выдерживают кратковременные токовые перегрузки и выдают напряжение без перепадов и скачков. Такими устройствами и комплектуются сварочные электростанции.
Мощность
Мощности электрогенератора должно хватать для питания всех подключаемых приборов. Они могут быть резистивными и реактивными. Для резистивных устройств достаточно просто просуммировать их мощность и добавить 10-15 % резерва. Реактивные во время своей работы задействуют электродвигатели (это, например, электродрели, холодильники, компрессоры, насосы). Такие приборы часть электроэнергии используют на создание электромагнитных полей. Этот процесс характеризуется коэффициентом мощности, обозначаемым cos α. Он указывается в паспортах на изделия. Чтобы узнать фактическую мощность прибора (измеряется в вольт-амперах), надо его номинальную мощность (измеряется в ваттах) разделить на cos α. Это правило касается и самих электростанций. Для быстрого приблизительного пересчета можно использовать следующую формулу:
1 ВА≈0,7×1 Вт
Помимо коэффициента мощности, необходимо учитывать еще одну особенность индуктивных потребителей. Их электродвигатели в момент включения генерируют пусковые токи, которые могут превышать свое номинальное значение в несколько раз. Для расчета потребляемой мощности таких приборов необходимо их фактическую мощность (в вольт-амперах) умножить на пусковой коэффициент. Этот параметр не всегда указывается в паспортах, а измерить его в бытовых условиях довольно сложно. Для большинства приборов он варьируется в интервале 2-3,5. Итоговый запас генератора в данном случае должен быть ориентировочно 50-60 %.
Сварочный генератор
Тип сварки
Сварочные генераторы предназначены для ведения ручной дуговой сварки плавящимся электродом.
Тип тока
Сварочные генераторы работают на переменном или постоянном токе. Модели первого типа отличаются сравнительно простой конструкцией и невысокой ценой, но не могут обеспечить швов высокого качества. Такие устройства чаще всего применяются для работы с углеродистыми сталями. Генераторы постоянного тока позволяют получить практически бездефектные швы и подходят для работы с любыми сталями.
Соперничать с электрогенератором может южноамериканский электрический угорь. Он способен генерировать ток силой 1,2 А и напряжением 1200 В. Этого хватит для 6 ламп накаливания мощностью 100 Вт каждая.
Запуск
Запуск устройств может выполняться двумя способами: ручным или с помощью электростартера. По легкости запуска в зимнее время дизельные аппараты однозначно уступают бензиновым.
Система охлаждения
Сварочные генераторы оснащаются воздушной или водяной системой охлаждения. Чаще всего используется первая. Она позволяет устройствам безостановочно работать до 8 часов. После этого их необходимо выключать для остывания. Жидкостная система охлаждения используется реже, но является более эффективной и позволяет генераторам работать круглосуточно. Ею комплектуются аппараты мощностью более 10 КВт.
Уровень шума
Любая электростанция производит шум. Для бензиновых устройств этот показатель составляет 55-70 дБ, для дизельных – 70-110 дБ. При этом вторые громче работают на холостом ходу.
Вес
Маломощные бензиновые и дизельные генераторы весят примерно одинаково. С ростом мощности эта разница становится все более заметной и в итоге может достигать сотен килограмм. В целом бензиновые устройства легче.
Цена
Дизельные генераторы дороже бензиновых аналогов. Максимально цена может отличаться примерно в два раза.
Особенности сварочных генераторов
Сварочные генераторы можно выделить в отдельный тип устройств. Их функционирование регулируется микропроцессорами и управляющими схемами. Такие устройства отличаются компактностью и низким уровнем производимого шума.
Связь между силой сварочного тока и диаметром электрода
От силы сварочного тока, вырабатываемого генератором, зависит диаметр электродов, которыми можно пользоваться при выполнении ручной дуговой сварки. Для бытовых устройств этот параметр редко превышает 200 А. Их можно использовать для сварки сталей толщиной до 10 мм электродами диаметром до 4 мм. Профессиональные аппараты вырабатывают сварочные токи до 500 А и выше. Их можно использовать для работы со сталями толщиной до 24 мм, а при специальной подготовке (разделке) кромок и увеличении числа проходов – до 60 мм.
Заключение
Каждый из перечисленных видов генераторов имеет свои особенности. Дизельные устройства оптимальны при эксплуатации в непрерывном режиме. Бензиновые удобны для периодического использования на протяжении 6-8 часов. Это лучший вариант для бытового применения.