Come scegliere e utilizzare un generatore di corrente per la saldatura ad arco

La scelta del giusto generatore per la saldatura ad arco può cambiare le carte in tavola per qualsiasi progetto di saldatura. Vi siete mai chiesti come scegliere il generatore più efficiente per le vostre esigenze specifiche? Questo articolo approfondisce i fattori critici per la scelta del generatore di corrente ottimale per la saldatura ad arco, mettendo a confronto le opzioni in corrente alternata e in corrente continua e delineandone le prestazioni e le considerazioni economiche. Leggendo ulteriormente, otterrete informazioni su come migliorare la qualità della saldatura, aumentare la sicurezza e ottimizzare l'uso dell'energia, assicurando che i vostri progetti di saldatura siano efficienti ed economicamente vantaggiosi.

Indice dei contenuti

Selezione della sorgente di alimentazione per la saldatura ad arco

La scelta del generatore di corrente per la saldatura ad arco è fondamentale per determinare le prestazioni elettriche dell'apparecchiatura di saldatura (saldatrice). Sebbene i generatori per la saldatura ad arco abbiano un certo grado di universalità, i diversi tipi di generatori per la saldatura ad arco variano per struttura, prestazioni elettriche e principali parametri tecnici.

Come mostrato nelle tabelle 1 e 2, esistono differenze significative nelle caratteristiche e nell'economia tra i generatori per saldatura ad arco in corrente alternata e quelli per saldatura ad arco in corrente continua. Pertanto, solo una selezione ragionevole può garantire il buon andamento del progetto. processo di saldatura, che è economico e consente di ottenere buoni risultati di saldatura.

In generale, l'arco potenza di saldatura La scelta della fonte deve basarsi sui seguenti aspetti:

  • (1) Materiali per la saldatura e materiali del pezzo;
  • (2) Tipo di corrente di saldatura;
  • (3) Processo di saldatura metodo;
  • (4) Potenza della sorgente di saldatura ad arco;
  • (5) Condizioni di lavoro e requisiti di risparmio energetico;
  • (6) Importanza e valore economico del pezzo.

Tabella 1: Confronto tra le caratteristiche delle fonti di alimentazione per la saldatura ad arco in corrente alternata e in corrente continua.

ArticoloCorrente alternataCorrente continua
Stabilità dell'arcobassoalto
Intercambiabilità della polaritànullaavere
Influenza della polarizzazione magneticaminuscolodi più
Tensione a vuotopiù altoPiù basso
Pericolo di scosse elettrichepiù grandeminore
Costruzione e manutenzionePiù semplicePiù complesso
Rumorenon grandeGeneratore grande, raddrizzatore piccolo e inverter piccolo
Costobassoalto
AlimentazioneGenerale monofaseGenerale trifase
Pesopiù leggeroL'inverter più pesante e leggero

Tabella 2: Confronto tra l'economia delle fonti di alimentazione per la saldatura ad arco in corrente alternata e in corrente continua.

Principali indicatoriAlternatore per saldatura ad arco in corrente continuaGeneratore di saldatura ad arco in c.a.Raddrizzatore per saldatura ad arcoinverter per saldatura ad arco
Consumo di energia elettrica per chilogrammo di metallo saldato6~8kW.h3~4 kW.h 2.
 0.3~0.60.65~0.900.6~0.750.8~0.9
 0.6~0.70.3~0.60.65~0.700.85~0.99
Fattore di potenza a vuoto0.4~0.50.1~0.20.30~0.4~0.68~0.86
consumo di energia a vuoto2~3kW0,2 kW0,38~0,46 kW0,03~0,1 kW
Consumo di materiale di produzione100%30~35%35~40%8~13%
Ore di lavoro per la produzione di un generatore per saldatura ad arco100%20~30%  
Prezzo 100% 30~40%  
Superficie occupata da ogni unità0.5~0.7m20.2~0.3m2 0.4~0.9m20.11~0.13m2

1. Selezione del tipo di corrente di saldatura:

Esistono tre tipi di base tipi di saldatura corrente: DC, AC e a impulsi, e sono disponibili le corrispondenti fonti di alimentazione per la saldatura ad arco: Sorgente di saldatura ad arco in corrente continua, sorgente di saldatura ad arco in corrente alternata e sorgente di saldatura ad arco a impulsi.

Inoltre, è possibile scegliere tra l'arco inverter di saldatura. La scelta del tipo di generatore di corrente per la saldatura ad arco deve avvenire in base ai requisiti tecnici, agli effetti economici e alle condizioni di lavoro.

2. Selezione del metodo di saldatura e della fonte di alimentazione della saldatura ad arco:

(1) Saldatura manuale ad arco:

Gli elettrodi acidi sono utilizzati per saldare strutture metalliche generiche e possono essere utilizzati trasformatori dinamici per la saldatura ad arco con nucleo di ferro, bobina dinamica o commutatore (come BXl-300, BX3-300-1, BX6-120-1, ecc.).

Gli elettrodi alcalini vengono utilizzati per saldare gli acciai strutturali più importanti e si possono utilizzare sorgenti di potenza per la saldatura ad arco in corrente continua, come i raddrizzatori per saldatura ad arco (come ZXG-400, ZXl-250, ZX5-250, ZX5-400, ZX7-400, ecc. Queste fonti di alimentazione per la saldatura ad arco devono avere tutte una caratteristica discendente.

(2) Saldatura ad arco sommerso:

In genere si sceglie un trasformatore per saldatura ad arco di maggiore capacità. Se è richiesta una qualità superiore del prodotto, è necessario utilizzare raddrizzatori per saldatura ad arco o sorgenti di corrente alternata a onda rettangolare. Questi generatori di corrente per la saldatura ad arco devono generalmente avere una caratteristica esterna decrescente.

Per l'alimentazione del filo a velocità costante è preferibile una caratteristica di discesa più dolce, mentre per l'alimentazione del filo a velocità variabile è preferibile una caratteristica di discesa più ripida.

(3) Saldatura a gas inerte di tungsteno (Saldatura TIG):

La saldatura TIG richiede una fonte di alimentazione per la saldatura ad arco con caratteristiche di corrente costante, come ad esempio un arco inverter di saldatura o raddrizzatore per saldatura ad arco. Per la saldatura dell'alluminio e delle sue leghe, è preferibile una fonte di alimentazione per la saldatura ad arco in corrente alternata, preferibilmente a onda rettangolare.

(4) CO2 Saldatura a gas schermata e saldatura a gas inerte con elettrodo di fusione:

In questi casi, i raddrizzatori per la saldatura ad arco e i raddrizzatori per l'arco inverter di saldatura con caratteristiche piatte (per l'alimentazione del filo a velocità costante) o decrescenti (per l'alimentazione del filo a velocità variabile). Per una saldatura TIG di alta qualità, è necessario utilizzare un generatore di corrente per la saldatura ad arco a impulsi.

(5) Arco al plasma Saldatura:

Un raddrizzatore per saldatura ad arco o un inverter di saldatura con caratteristiche di corrente costante. Se si utilizza un elettrodo di fusione saldatura al plasma ad arcoselezionare una fonte di alimentazione per la saldatura ad arco in base ai requisiti della saldatura a gas inerte con elettrodo di fusione.

(6) Saldatura ad arco a impulsi:

La saldatura ad arco plasma ad impulsi e la saldatura TIG ad impulsi devono utilizzare un generatore di corrente per la saldatura ad arco ad impulsi. In situazioni ad alta richiesta, sono preferibili gli inverter per la saldatura ad arco o i generatori di corrente per la saldatura ad arco a transistor.

Come si evince da quanto sopra, un metodo di saldatura non deve necessariamente utilizzare un particolare tipo di sorgente di saldatura ad arco. Tuttavia, il generatore selezionato per la saldatura ad arco deve soddisfare i requisiti di prestazione elettrica di quel metodo di saldatura.

Tra queste, le caratteristiche esterne, le prestazioni di regolazione, la tensione a vuoto e le caratteristiche dinamiche. Se alcune prestazioni elettriche non sono in grado di soddisfare i requisiti, possono essere ottenute anche tramite modifiche, a dimostrazione del fatto che i generatori per la saldatura ad arco hanno un certo grado di universalità.

3. Selezione dell'alimentazione per la saldatura ad arco

(1) Determinazione approssimativa della potenza dell'alimentatore per saldatura ad arco

La specifica principale per la saldatura è la corrente di saldatura. Per semplicità, la capacità può essere selezionata in base alla corrente di saldatura richiesta facendo riferimento al numero dietro il modello di alimentatore per saldatura ad arco. Ad esempio, il numero "300" in BXl-300 indica che la corrente nominale dell'alimentatore è di 300A.

(2) Corrente di saldatura ammissibile con diversi tassi di durata del carico

Come discusso nel Capitolo 2, la corrente di uscita massima di un alimentatore per saldatura ad arco è determinata principalmente dall'aumento di temperatura consentito.

Pertanto, nel determinare la corrente di saldatura consentita, è necessario considerare il tasso di durata del carico. In base alla durata del carico nominale, l'alimentatore per saldatura ad arco non supererà l'aumento di temperatura consentito quando lavora alla corrente di saldatura nominale.

Quando il tasso di durata del carico cambia, la corrente massima che l'alimentatore per saldatura ad arco può utilizzare senza superare l'aumento di temperatura consentito può essere convertita in base al principio della generazione di calore uguale e del raggiungimento della stessa temperatura nominale.

4. Scegliere la fonte di alimentazione per la saldatura ad arco in base alle condizioni di lavoro e ai requisiti di risparmio energetico.

In condizioni di produzione normali, i generatori di saldatura ad arco a stazione singola dovrebbero essere utilizzati il più possibile. Tuttavia, nelle grandi officine di saldatura, come quelle navali, dove le stazioni di saldatura sono numerose e concentrate, è possibile utilizzare sorgenti di saldatura ad arco multistazione.

Poiché le fonti di alimentazione per la saldatura ad arco in c.c. richiedono una scatola di resistenze per la condivisione della corrente, che consuma molta energia, dovrebbero essere utilizzate il meno possibile.

Nei lavori di saldatura di manutenzione, in cui la lunghezza della saldatura non è elevata e il tempo di utilizzo continuo della sorgente di potenza è breve, si possono scegliere sorgenti di potenza per la saldatura ad arco con un tasso continuo di carico nominale inferiore, come quelli con un tasso continuo di 40%, 25% o addirittura 15%.

Poiché le fonti di alimentazione per la saldatura ad arco consumano molta energia, ai fini del risparmio energetico è opportuno scegliere fonti di alimentazione per la saldatura ad arco ad alta efficienza e a basso consumo energetico, come gli inverter per la saldatura ad arco, seguiti da raddrizzatori e trasformatori per la saldatura ad arco. A meno che non sia specificamente richiesto, non è necessario utilizzare generatori per la saldatura ad arco in corrente continua.

Installazione e utilizzo del generatore per saldatura ad arco

1. Installazione della sorgente di alimentazione per la saldatura ad arco

Prendendo come esempio il generatore di corrente per la saldatura ad arco manuale più diffuso, questa sezione introdurrà le conoscenze sull'installazione di un generatore di corrente per la saldatura ad arco. Il diagramma schematico del circuito principale della saldatrice ad arco manuale è mostrato nella Figura 8-1.

Come si può vedere dallo schema, nel circuito principale, oltre alla sorgente di alimentazione per la saldatura ad arco, sono presenti anche accessori come cavi, fusibili, interruttori, ecc. Pertanto, la selezione degli accessori pertinenti deve essere discussa in primo luogo.

  1. Selezione di cavi, fusibili e interruttori

(1) Selezione dei cavi

I cavi comprendono le linee di alimentazione dalla rete alla sorgente di saldatura e i cavi di saldatura dalla sorgente di saldatura alla torcia e al pezzo da saldare. Quando si scelgono i cavi di alimentazione, si devono considerare i seguenti fattori:

  • Materiale: I cavi in alluminio devono essere scelti ogni volta che è possibile, purché non influiscano sulle loro prestazioni.
  • Tensione nominale: I cavi CA con una tensione di resistenza di 500 V sono generalmente scelti come linee di alimentazione.
  • Ambiente di utilizzo: I cavi per esterni devono essere in grado di resistere al sole, alla pioggia e all'umidità, mentre quelli per interni devono avere un isolamento migliore. I cavi multipolari flessibili devono essere utilizzati in situazioni in cui è richiesta la mobilità, mentre i cavi unipolari devono essere utilizzati in installazioni fisse.
  • Area della sezione trasversale del cavo: La densità di corrente ammissibile e l'area della sezione trasversale devono essere determinate in base all'aumento di temperatura consentito. La densità di corrente ammissibile dipende dalla proprietà del materiale e le condizioni di dissipazione del calore.

Nella scelta dei cavi di saldatura occorre considerare la resistenza all'usura, la capacità di sopportare le forze meccaniche e la flessibilità di movimento. L'area della sezione trasversale del cavo di saldatura può essere selezionata secondo la Tabella 8-1 in base alla corrente e alla lunghezza del cavo. I diversi tipi e modelli di linee elettriche e di cavi di saldatura possono essere selezionati in base allo scopo e alla Tabella 8-1.

(2) Selezione dei fusibili

I fusibili più comuni sono quelli a tubo, a innesto e a spirale. La corrente nominale del fusibile deve essere maggiore o uguale a quella del fusibile.

Per i trasformatori di saldatura ad arco, i raddrizzatori e gli inverter, è sufficiente che la corrente nominale del fusibile sia leggermente superiore o uguale alla corrente primaria nominale della sorgente di saldatura. Per i generatori di saldatura ad arco in corrente continua, poiché la corrente di avviamento del motore è molto elevata, il fusibile non può essere selezionato in base alla corrente nominale del motore, ma deve essere scelto in base alla seguente formula:

Corrente nominale del fusibile = (1,5~2,5) x Corrente nominale del motore Se c'è un avviatore, il coefficiente nella formula precedente deve essere 1,5.

(3) Selezione degli interruttori

Gli interruttori più comuni sono quelli a coltello e quelli a guscio di ferro.

La corrente nominale dell'interruttore per i trasformatori di saldatura ad arco, i raddrizzatori, gli inverter, i generatori transistorizzati per la saldatura ad arco e i generatori di corrente alternata a onda rettangolare deve essere maggiore o uguale alla corrente nominale. La corrente nominale dell'interruttore per i generatori di saldatura ad arco è pari a tre volte la corrente nominale del motore.

  1. Installazione dell'alimentatore per saldatura ad arco

(1) Raddrizzatori per saldatura ad arco, inverter e alimentatori transistorizzati per saldatura ad arco

  • Ispezione pre-installazione

a. Per gli alimentatori nuovi che non sono stati utilizzati per molto tempo, è necessario verificare l'isolamento prima dell'installazione, utilizzando un megaohmmetro da 500V. Prima del test, tuttavia, il raddrizzatore o l'elemento raddrizzante al silicio e il gruppo di transistor ad alta potenza devono essere messi in cortocircuito con dei fili per evitare che l'elemento al silicio o il transistor vengano danneggiati da una sovratensione.

La resistenza di isolamento tra il circuito di saldatura e l'avvolgimento secondario dell'involucro deve essere superiore a 2,5M. La resistenza di isolamento tra il raddrizzatore e l'avvolgimento primario e secondario verso l'involucro non deve essere inferiore a 2,5M.

La resistenza di isolamento tra gli avvolgimenti primari e secondari non deve essere inferiore a 5M. La resistenza di isolamento tra il circuito di controllo non collegato ai circuiti primario e secondario e il telaio o altri circuiti non deve essere inferiore a 2,5M.

b. Controllare se ci sono danni o connessione allentata all'interno dell'alimentatore a causa del trasporto prima dell'installazione.

  • Precauzioni durante l'installazione

a. Verificare che la capacità di alimentazione della rete sia in linea con la capacità nominale dell'alimentatore per saldatura ad arco, che la scelta di interruttori, fusibili e cavi sia corretta e che l'isolamento dei cavi sia buono.

b. La sezione del filo e la lunghezza della linea di alimentazione e della linea del cavo di saldatura devono essere adeguate per garantire che la caduta di tensione della linea di alimentazione non superi i 5% della tensione di rete e che la caduta di tensione totale della linea del cavo del circuito di saldatura non superi i 4V sotto il carico nominale.

  • Messa a terra e collegamento a zero dell'alloggiamento. Se l'alimentazione della rete è trifase a quattro fili, l'involucro deve essere collegato alla linea del neutro. Se si tratta di un sistema trifase senza messa a terra, l'involucro deve essere collegato a terra.
  • Prestare attenzione alle misure di protezione dall'umidità.
  • Installare in un luogo ben ventilato e asciutto.

(2) Trasformatori per saldatura ad arco

Durante il cablaggio, prestare attenzione al valore della tensione primaria indicato sulla targhetta di fabbrica. La tensione primaria può essere 380V, 220V o doppia. Quando si installano più unità, queste devono essere collegate separatamente alla rete elettrica trifase per ottenere il massimo equilibrio possibile del carico trifase. Gli altri aspetti sono gli stessi dei raddrizzatori per saldatura ad arco.

(3) Generatori di saldatura ad arco in corrente continua

Oltre alle questioni sopra citate, è opportuno ricordare anche quanto segue:

  • Se la capacità della rete è sufficiente, può essere avviata direttamente. Se la capacità di rete non è sufficiente, è necessario utilizzare un dispositivo di avviamento a riduzione di tensione.
  • Per gli alimentatori per saldatura ad arco di grande capacità, per garantire che la tensione di rete non sia influenzata da altre apparecchiature elettriche ad alta capacità o per evitare di influenzare il lavoro di altre apparecchiature elettriche, è necessario installare linee speciali.

L'uso della sorgente di alimentazione della saldatura ad arco

L'uso e la manutenzione corretti dei generatori per la saldatura ad arco non solo ne assicurano le normali prestazioni di lavoro, ma ne prolungano anche la durata.

Buon senso per l'uso e la manutenzione

(1) Prima dell'uso, il generatore di corrente per la saldatura ad arco deve essere ispezionato in conformità al manuale del prodotto o alle norme nazionali pertinenti e deve essere stabilita una certa base di conoscenze per garantire un uso corretto.

(2) Prima della saldatura, verificare che tutti i collegamenti siano corretti, in particolare che il giunto del cavo di saldatura sia ben stretto per evitare surriscaldamenti o bruciature.

(3) Non spostare o aprire il coperchio superiore della macchina quando è collegata alla rete elettrica o durante la saldatura.

(4) Durante il funzionamento senza carico, verificare innanzitutto che il suono sia normale, quindi controllare se la ventola di raffreddamento soffia normalmente e se il senso di rotazione è corretto.

(5) La macchina deve essere mantenuta pulita e la polvere deve essere regolarmente soffiata via con aria compressa. Sono inoltre necessarie verifiche, ispezioni e manutenzioni elettriche periodiche.

(6) È necessario istituire sistemi di gestione e utilizzo rigorosi.

Utilizzo in parallelo di fonti di alimentazione per la saldatura ad arco:

Quando la corrente di saldatura di un generatore ad arco è insufficiente, è possibile collegare in parallelo più generatori di saldatura ad arco. Tuttavia, è importante garantire una corrente bilanciata, la polarità e altri aspetti correlati.

Modifica delle sorgenti di alimentazione per la saldatura ad arco

I generatori di corrente per la saldatura ad arco offrono una versatilità intrinseca, ma quando processi di saldatura specifici richiedono prestazioni superiori alle loro capacità standard, è possibile selezionare e modificare generatori simili per soddisfare tali requisiti.

I raddrizzatori per saldatura ad arco sono particolarmente adatti a essere modificati per ottenere le caratteristiche di prestazione desiderate. Ad esempio, i raddrizzatori per saldatura ad arco di tipo amplificatore magnetico, tipicamente utilizzati nella saldatura ad arco manuale, presentano una caratteristica esterna discendente.

Per adattare questi raddrizzatori alla saldatura a gas CO2 con filo sottile e alimentazione a velocità costante, è possibile apportare una semplice modifica. Rimuovendo o aumentando la resistenza delle tre resistenze a ponte interne all'amplificatore magnetico, è possibile trasformare la sorgente di alimentazione in una caratteristica piatta o in una caratteristica lentamente decrescente, rendendola adatta alla saldatura ad arco CO2 a filo sottile.

Per le applicazioni di saldatura ad arco a impulsi, esistono diverse opzioni di modifica:

  1. Alterare l'amplificatore magnetico per creare uno squilibrio di impedenza
  2. Riduzione della tensione di una fase specifica
  3. Modifica della corrente di eccitazione costante in una corrente di eccitazione pulsata

Anche i generatori di saldatura ad arco possono essere modificati, se necessario. Ad esempio, il generatore AXl-500 può essere trasformato da una caratteristica discendente a una caratteristica piatta:

  1. Rimozione dell'avvolgimento smagnetizzante
  2. Conversione dell'avvolgimento di eccitazione parallelo in un avvolgimento di eccitazione in serie

Queste modifiche dimostrano l'adattabilità dei generatori di corrente per soddisfare i diversi requisiti dei processi di saldatura, consentendo ai produttori di ottimizzare le apparecchiature esistenti per applicazioni specializzate senza dover ricorrere a sistemi completamente nuovi.

Conservazione dell'energia e uso sicuro dell'elettricità

Conservazione dell'elettricità

  1. Sostituire i generatori di saldatura ad arco con sorgenti di alimentazione per saldatura ad arco ad alta efficienza e risparmio energetico

Per risparmiare energia elettrica, è meglio sostituire i generatori di saldatura ad arco in corrente continua con raddrizzatori di saldatura ad arco al silicio o raddrizzatori di saldatura ad arco a tiristori. Con il miglioramento dello sviluppo e del livello di produzione degli inverter per la saldatura ad arco, la loro affidabilità e le loro prestazioni hanno raggiunto il livello dei tradizionali generatori per la saldatura ad arco, come quelli a tiristori, e persino dei migliori generatori per la saldatura ad arco stranieri.

Inoltre, hanno buone caratteristiche dinamiche e un buon processo di saldatura, risparmiano elettricità e materiali e sono convenienti. Dovrebbero essere ampiamente promossi e utilizzati.

  1. Migliorare il fattore di potenza

Come è noto, i trasformatori per la saldatura ad arco sono trasformatori con un'elevata induttanza di dispersione o una grande reattanza. Il fattore di potenza è basso, circa 0,4-0,6. È quindi necessario migliorare il fattore di potenza per ridurre la fornitura di potenza reattiva alla rete e migliorare la qualità dell'alimentazione.

Esistono due modi per installare i condensatori per compensare il fattore di potenza:

(1) Le fabbriche che utilizzano ampiamente le fonti di alimentazione per la saldatura ad arco, come i cantieri navali, le fabbriche di strutture metalliche, le fabbriche di produzione di ponti e così via, possono adottare una compensazione centralizzata.

(2) Per le aziende rurali e di piccole dimensioni che non dispongono di condizioni di compensazione centralizzate, è possibile installare condensatori sui trasformatori di saldatura ad arco per la compensazione, come illustrato nella Figura 3-1.

  1. Installare "Dispositivi di risparmio energetico

L'installazione di "dispositivi di risparmio energetico" sui trasformatori di saldatura ad arco non solo ha un certo effetto sulla riduzione della perdita di potenza a vuoto, ma può anche prevenire efficacemente le scosse elettriche.

Pertanto, può essere definito anche "dispositivo di prevenzione delle scosse elettriche e di risparmio energetico". Questi prodotti sono disponibili sia a livello nazionale che internazionale.

Sicurezza nell'elettricità

L'alimentazione per la saldatura ad arco è un'apparecchiatura elettrica che può facilmente causare incidenti alle apparecchiature e alle persone se non vengono adottate le necessarie misure di sicurezza o se non vengono prese le dovute precauzioni. Questo può portare a perdite irreparabili, quindi va evitato il più possibile.

  1. Misure per proteggere la sicurezza personale

La tensione a vuoto di una fonte di alimentazione per la saldatura ad arco manuale è generalmente compresa tra 60-90 V e i saldatori operano spesso in ambienti ad alta umidità, il che aumenta il rischio di scosse elettriche. Il pericolo è particolarmente elevato durante la saldatura in luoghi elevati e all'interno di contenitori metallici. Una corrente elettrica che attraversa il cuore di un corpo umano può essere pericolosa per la vita se raggiunge pochi milliampere. Per evitare le scosse elettriche si possono utilizzare i seguenti metodi:

(1) Evitare il contatto con parti sotto tensione:

  • I terminali sotto tensione della sorgente di alimentazione per la saldatura ad arco devono essere coperti con coperture di protezione;
  • È necessario che vi sia un buon isolamento tra le parti in tensione della sorgente di alimentazione della saldatura ad arco e l'involucro della macchina;
  • I fili di collegamento delle pinze di saldatura non devono essere nudi e devono essere isolati. Le pinze di saldatura stesse devono avere un buon isolamento.

(2) Limitare la tensione con cui le persone possono entrare in contatto: A volte è difficile evitare di entrare in contatto con determinati oggetti sotto tensione, quindi è necessario limitare la tensione di questi oggetti sotto tensione per garantire la sicurezza. Ad esempio, è specificato il valore massimo consentito per la tensione a vuoto di una fonte di alimentazione per la saldatura ad arco; la tensione CA del circuito di controllo non deve essere superiore a 36V e la tensione CC non deve essere superiore a 48V; la tensione della luce di lavoro non deve essere superiore a 12V.

(3) Aumentare la resistenza di isolamento: La resistenza del corpo umano si trova principalmente nella pelle e il valore della resistenza è legato al fatto che la pelle sia asciutta o meno. In estate, la sudorazione riduce la resistenza del corpo umano, aumentando il rischio di scosse elettriche. Inoltre, la resistenza del corpo umano è anche legata allo stato di salute, allo stato mentale e allo stato emotivo. Esistono molti modi per aumentare la resistenza all'isolamento, come indossare guanti di gomma quando si entra in contatto con l'alta tensione; indossare guanti di pelle quando si esegue la saldatura manuale ad arco; indossare scarpe di gomma quando si lavora all'aperto nei giorni di pioggia; sedersi su uno sgabello di legno quando si lavora; indossare un berretto di gomma quando si lavora all'interno di un contenitore metallico.

(4) Mettere a terra o azzerare l'involucro della macchina: In circostanze normali, l'involucro della macchina non è sotto tensione. Tuttavia, l'isolamento tra le parti sotto tensione all'interno della sorgente di alimentazione della saldatura ad arco e l'involucro della macchina può essere interrotto, causando la messa sotto tensione dell'involucro della macchina a causa del contatto. Per garantire la sicurezza personale, è necessario adottare le seguenti misure:

  • Protezione di terra: Il punto centrale della rete elettrica non è collegato a terra, pertanto è necessario utilizzare una protezione di terra, che viene collegata al filo di terra attraverso la vite di messa a terra sull'involucro della macchina. Come filo di terra si possono utilizzare tubi di acqua sotterranea o strutture metalliche (ma non i gasdotti sotterranei, per evitare esplosioni). È preferibile installare un elettrodo di messa a terra, che può essere un tubo metallico (con uno spessore della parete superiore a 3,5 mm, un diametro superiore a 25-35 mm e una lunghezza superiore a 2 m) o un ferro piatto (con uno spessore superiore a 4 mm, una sezione trasversale superiore a 48 e una lunghezza superiore a 2 m), interrato a una profondità di almeno 0,5 m.
  • Collegamento a zero di protezione: Questo tipo di rete elettrica è un sistema trifase a quattro fili e l'involucro della macchina deve essere collegato alla linea neutra attraverso la vite di messa a terra. In caso di contatto con l'involucro, una forte corrente di cortocircuito attraverserà la linea neutra e l'involucro della macchina,
  • Il fusibile collegato all'alimentatore per la saldatura ad arco si brucia immediatamente, interrompendo così la rete elettrica.
  1. Dispositivo di riduzione automatica della tensione

Il dispositivo di riduzione automatica della tensione è in realtà un "dispositivo di risparmio energetico" di cui si è parlato in precedenza. Esistono molti tipi di questi dispositivi e la Figura 4 ne mostra un esempio.

Figura 4: Schema del circuito del dispositivo anti-scossa elettrica e di risparmio energetico
  1. Dispositivo di controllo remoto con funzioni anti-scossa elettrica e di risparmio energetico

I trasformatori per la saldatura ad arco vengono solitamente regolati a mano direttamente sulla scatola del trasformatore per regolare la corrente di saldatura. Quando il pezzo in lavorazione è lontano dal trasformatore di saldatura ad arco, questo metodo di regolazione diventa scomodo.

Si può quindi ricorrere al controllo a distanza, che può essere realizzato con un motore elettrico, un riduttore e il relativo circuito di controllo a distanza. Il saldatore porta con sé un'asta di regolazione e utilizza le pinze di saldatura per tenere l'asta di regolazione sul luogo di lavoro e controllare la rotazione in avanti e indietro del motore elettrico, trasmettendo così il meccanismo di regolazione della corrente e modificando la corrente di saldatura. Questo dispositivo di controllo a distanza non solo è facile da usare, ma possiede anche caratteristiche anti-scossa elettrica e di risparmio energetico, che consentono di raggiungere l'obiettivo di un lavoro sicuro e di un risparmio energetico.

(1) Principio di anti-scossa elettrica e risparmio energetico

Quando il trasformatore di controllo T2 è acceso, V1 è interrotto, V2 è saturo e conduce, V3 è interrotto e il relè K3 non è eccitato. Il contatto normalmente aperto K3-2 impedisce l'eccitazione del contattore CA KM1 e KM2. In questo momento, il trasformatore di saldatura ad arco T1 non è collegato alla rete elettrica a 380 V e si trova in uno stato di non funzionamento sicuro e di risparmio energetico.

(2) Principio di regolazione a distanza della corrente di saldatura

Quando l'asta di regolazione viene posizionata tra le pinze di saldatura e il pezzo, se il diodo nell'asta di regolazione è puntato verso il pezzo, viene generata una tensione CC "negativa in basso e positiva in alto" su R25 raddrizzando la tensione CA di 24 V attraverso il diodo.

Questa tensione genera una corrente nel circuito VD18->R20->giunzione emettitore di V5->VD19->R25, facendo saturare e condurre V5. K2 viene quindi eccitato e il contatto K2-2 si chiude, causando la rotazione in avanti del motore elettrico M e il nucleo di ferro dinamico (o avvolgimento) del trasformatore di saldatura ad arco T1 si sposta verso l'esterno o verso il basso per aumentare la corrente di saldatura. Al contrario, se il diodo nell'asta di regolazione è rivolto verso le pinze di saldatura, V4 conduce, K1 viene eccitato e il contatto K1-1 si chiude, facendo ruotare M all'indietro e diminuendo la corrente di saldatura.

Figura 5: Schema del dispositivo di controllo remoto con funzioni anti-scossa elettrica e di risparmio energetico
  1. Selezione di una saldatrice ad arco con inverter con bassa tensione a vuoto

A causa delle buone caratteristiche dinamiche delle saldatrici ad arco con inverter, è necessaria una tensione a vuoto relativamente bassa. Inoltre, la tensione può essere facilmente ridotta al valore desiderato con metodi semplici, senza influire in modo significativo sulle prestazioni dell'arco.

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Shane
Autore

Shane

Fondatore di MachineMFG

In qualità di fondatore di MachineMFG, ho dedicato oltre un decennio della mia carriera al settore della lavorazione dei metalli. La mia vasta esperienza mi ha permesso di diventare un esperto nei campi della fabbricazione di lamiere, della lavorazione, dell'ingegneria meccanica e delle macchine utensili per metalli. Penso, leggo e scrivo costantemente su questi argomenti, cercando di essere sempre all'avanguardia nel mio campo. Lasciate che le mie conoscenze e la mia esperienza siano una risorsa per la vostra azienda.

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