Сварочный выпрямитель вд: Сварочный выпрямитель ВД 306 — обзор, правила эксплуатации, схема, паспорт, характеристики сварочного выпрямителя ВД 306 УЗ

SCR против SMPS выпрямителей: перспективы технического обслуживания

Недавно мы рассмотрели три основных фактора, которые следует учитывать при покупке выпрямителя. Теперь давайте погрузимся немного глубже и прольем свет на распространенные споры в мире выпрямителей. Мы говорим, конечно, о выпрямителях SCR и SMPS. Как вы увидите, основные различия и сходства могут вас удивить.

Во-первых, давайте пробежимся по характеристикам этих двух классов выпрямителей. Выпрямитель с кремниевым управлением (SCR) — это полупроводниковый источник питания, который измеряет электроэнергию, открывая электрические «клапаны», работая вместе как команда для выпрямления электроэнергии. Чем дольше «вентиль» открыт, тем выше будет напряжение, выходящее из выпрямителя.

Выпрямители SCR представляют собой источники питания постоянного тока переменного напряжения, представляющие собой низкочастотные системы с высокими пульсациями. Эти системы прочны и имеют долгую историю существования на рынке — у ряда наших клиентов системы работают 40 или 50 лет. Они стабильно регулируются и реагируют, несут большую мощность в больших медных обмотках, и их довольно легко устранить с помощью больших, легко идентифицируемых компонентов.

Импульсный источник питания (SMPS), по сравнению с ним, является относительным новичком в этом блоке. Режимы переключения — это электронный источник питания, в котором используется переключатель с переменного тока на постоянный, обратно на переменный, а затем снова на постоянный. Все это делается с высокой частотой, что позволяет уменьшить внутренние детали. В них используется высокое первичное напряжение, в то время как входные устройства на 480 В переменного тока обычно видят 700 В постоянного тока, коммутирующие напряжения внутри трансформатора.

Это делает отказ немного более разрушительным и жестоким из-за образования дыма. Благодаря меньшим размерам деталей, более плотным обмоткам, меньшей занимаемой площади и еще более малым допускам, эти прецизионные элементы оборудования обеспечивают хорошую эффективность использования пространства на ватт, современные компьютерные интерфейсы и интуитивно понятное управление.

Режимы переключения существуют уже около 40 лет. Традиционно они использовались в небольших текущих приложениях, и только 10 лет назад были успешно развернуты крупномасштабные режимы переключения. Сегодня эта технология получила гораздо более широкое распространение, но, как быстро отмечает руководитель ремонтной службы Dynapower Ремингтон Шиффер, не развитие технологий привело к появлению режимов переключения.

«На промышленной платформе рост качества, точные производственные процессы привели к появлению современных режимов переключения и глобализации торговли», — утверждает он.

SMPS и SCR: основные сведения

Прежде чем перейти к более подробному рассмотрению каждого типа выпрямителей, мы хотели бы развеять популярный миф относительно SMPS и SCR: Ни один из типов блоков не лучше другого . И SMPS, и SCR одинаково хорошо работают в электронном регулировании, а технологии и методы производства позволили им работать на одном уровне производительности процесса. И SMPS, и SCR могут регулярно регулировать до 1000 вольта и даже больше, между ними нет абсолютно нулевой разницы в их способности выдерживать воздействие агрессивных технологических химикатов .

Многие люди не учитывают ухудшение состояния оборудования. По словам Шиффера, когда вы смотрите на общие затраты на ремонт в сочетании с химическим воздействием в течение всего срока службы выпрямителей SMPS и SCR, инвестиции каждого типа находятся в пределах 1 процента друг от друга. Эта цифра основана на отзывах клиентов за последние несколько лет на американском рынке от 13 различных производителей выпрямителей.

Что касается объема ремонта, ремонт часто выполняется по одному и тому же принципу, будь то выпрямители SCR или выпрямители, используемые для сварки. «Когда вам нужно менять тиристор за 700 долларов один раз в 15 лет или вам нужно менять десять диодов по 70 долларов партиями по пять, два раза за 10 лет, стоимость оборудования при ремонте одинакова, независимо от того, что вы покупаете», — указывает Шиффер. вне.

«Что меняется, так это частота и рабочая сила, которая на это уходит. В конечном счете, как SMPS, так и SCR выпрямители одинаково восприимчивы к окружающей среде и неправильному использованию с точки зрения затрат. Когда вы сравниваете системы в финансовом отношении, они почти идентичны по скорости деградации на доллар, чтобы исправить это», — заявляет Шиффер.

Итак, основные вопросы, которые вы должны задать себе при выборе выпрямителей SMPS или SCR:

• Для чего вам нужна недвижимость?
• На какое содержание у вас есть рабочая сила и время?
• Какому химическому воздействию будут подвергаться выпрямители?
• Какова гибкость с точки зрения возможности обслуживания и работы с вашим(и) выпрямителем(ями)?
• Какова ваша конструкция и соответствует ли она требованиям окружающего производственного объекта?

SMPS против SCR: погружение глубже

По сути, блоки SMPS занимают меньше места, меньше потребляют ресурсов охлаждения и, как правило, в среднем выполняют весь диапазон операций с более высоким электрическим КПД, чем выпрямители SCR. Чем ниже напряжение на выпрямителе SCR, тем выше вероятность того, что машина не будет преобразовывать переменный ток в постоянный так же эффективно, как тот же номинальный конкурирующий режим переключения. Когда вы увеличиваете напряжение в выпрямителе SCR, тем больше у него шансов выполнить более эффективно, чем того же номинала, выполняя переключаемые режимы.

Кроме того, поскольку для соответствия обычной силе выходного тока тиристора требуется больше импульсных устройств, у вас теперь есть больше точек потенциального отказа, как показано в анализе Вейбулла, который представляет собой методологию, используемую для определения характеристик надежности на основе данных полевых или лабораторных испытаний. .

Импульсные режимы работают на более высокой частоте, обеспечивая более плотную конфигурацию и меньший вес, обеспечивая при этом ту же общую мощность, что и тиристорный выпрямитель. Эти меньшие компоненты, как правило, выходят из строя чаще из-за относительного размера при воздействии химии или влаги, чем более крупные компоненты SCR.

Но интересно, что скорость выхода из строя выпрямителей SCR и SMPS гораздо больше зависит от факторов окружающей среды, чем от того, как используется выпрямитель или от времени, в течение которого машина подвергается воздействию окружающей среды. На самом деле, 93 % ремонтов выпрямителей основаны на ненадлежащем использовании окружающей среды, а не на неправильном использовании оборудования, например, при поломке стойки, неправильных уставках или воздействии химических веществ.

Важность качественных шкафов для выпрямителей

Реальная ценность долговременного ухода за вашим оборудованием начинается с хорошего шкафа. Если вы можете контролировать, куда идет химия — если вы можете контролировать воздействие окружающей среды — при этом охлаждая оборудование, все в порядке. Например, как указывает Шиффер, «шкаф NEMA 1 — это просто дверные панели, и при воздушном охлаждении он будет втягивать воздух отовсюду, что позволяет химическому составу проникать в оборудование со всех сторон».

При оценке любого типа выпрямителя важно понимать, что не все шкафы одинаковы. В идеале в вашем шкафу должны использоваться герметичные воздушные каналы, и окружающий воздух будет вытягиваться через специальный канал радиатора для охлаждения.

Если все компоненты устройства установлены на противоположной стороне этого радиатора, то оно не будет подвергаться воздействию наружного окружающего воздуха. В таком случае ваш выпрямитель будет продолжать работать до тех пор, пока радиатор будет барьером между компонентами вашего выпрямителя и потенциально опасной окружающей средой.

«Вы выбираете радиатор в качестве жертвенного компонента вашего выпрямителя вместо реальных электрических компонентов. Он предназначен для защиты и контролируемого воздействия», — добавляет Шиффер.

Одна вещь, о которой клиенты должны знать, когда речь заходит об SMPS, — это кривая обучения, связанная с этими системами. Оборудование намного меньше и имеет более узкие пути дуги с более высоким потенциалом напряжения внутри. Вероятность поломки различна, и оборудование следует другому пути профилактического обслуживания, чтобы поддерживать его в рабочем состоянии. Это похоже на то, как техническое обслуживание вашего спортивного автомобиля отличается от технического обслуживания вашего верного дизельного пикапа.

«Люди не понимают, что это другой зверь, и если их представят в ложном свете при продаже выпрямителя, у них не будет ничего, кроме проблем в будущем», — предупреждает Шиффер.

Химия, недвижимость и ремонт

Важно спросить себя, какие химические вещества используются в вашем процессе. Какие экологические опасности есть на вашем предприятии? Например, если вы используете соляную, серную, азотную или фтористоводородную кислоты, которые относятся к семейству химических веществ, обычно используемых при кислотном травлении и подготовке поверхности к гальванике, покраске или нанесению покрытий, вам необходимо учитывать, что кислоты разрушают алюминий и медь.

Итак, если вы установите новый выпрямитель с воздушным охлаждением, радиатор и шина сожрутся через 6-8 месяцев. В этом случае лучше всего подойдет полностью герметичный выпрямитель NEMA 4X или IP56 с водяным охлаждением.

Детали SCR большие, тяжелые и дорогие. Детали, используемые в выпрямителях SCR, требуют длительных сроков поставки и рыночных тенденций. Детали SMPS меньше, их легче хранить из-за их размера, но их также легче потерять. Как правило, проще иметь на полках запасные части для переключения режимов из-за их общей более низкой цены и стоимости материалов.

Если производитель вашего выпрямителя заставляет вас носить с собой целый модуль, а не только детали, необходимые для ремонта неисправного модуля, то эта тенденция может быть неверной.

«Это не имеет ничего общего с тем, что один лучше другого», — подтверждает Шиффер. «Это просто еще один инструмент, который следует учитывать в вашем арсенале».

Выпрямители SMPS и SCR имеют очень разные требования к ресурсам. SCR более требовательны к ресурсам как с точки зрения занимаемой площади, так и с точки зрения недвижимости. Выпрямители SCR требуют прочных несущих платформ и широких монтажных пространств. Выпрямителям SCR с воздушным охлаждением требуется место для выхода принудительного воздушного охлаждения. Выпрямители SCR с водяным охлаждением требуют очистки сточных вод. Иногда производственная недвижимость становится дорогой в обслуживании.

«Единой точки доступа нет, поэтому вам нужно иметь возможность получить три разных угла для выполнения работ по техническому обслуживанию блока SCR. Если вы не можете войти в него, вы не сможете его починить, если он сломается», — утверждает Шиффер. Вам понадобится как минимум два фута вокруг устройства, чтобы у техника было достаточно места для выполнения проверок технического обслуживания и полного ремонта.

Планирование технического обслуживания очень важно при поиске нового или восстановленного SMPS или SCR. «Не покупайте новые, не задумываясь о техническом обслуживании», — говорит Шиффер. «В Dynapower мы понимаем, потому что мы являемся поставщиками услуг послепродажного обслуживания. Мы знаем, что некоторые другие продавцы избегают говорить о жизненном цикле оборудования, потому что это сложная тема. Мы учитываем потребности и стараемся обучать нашу клиентскую базу независимо от того, есть ли у вас наше оборудование или нет».

Dynapower SMPS и SCR выпрямители

В Dynapower наши SCR и SMPS спроектированы таким образом, чтобы они были легко доступны и обслуживались при общей стоимости владения. Мы предлагаем обучающие курсы по ремонту выпрямителей, чтобы вы могли комфортно работать с каждой из топографий выпрямителей, предлагаемых на рынке.

«Для компонентов SCR наша документация и учет ведутся уже 40 лет и не имеют себе равных в отрасли», — заявляет Шиффер. «Большая часть нашего оборудования SCR предназначена для обслуживания без подъемников или кранов для общего ремонта и технического обслуживания».

Режимы переключения Dynapower предлагают одни из лучших долгосрочных преимуществ в отрасли. 100 процентов силовой электроники могут быть заменены и заменены, и обученный технический специалист с выделенной ремонтной зоной может выполнить этот ремонт, не выходя из собственного помещения.

«С оборудованием нашего конкурента, когда оно будет готово, вам придется выбросить всю раму и пригодные для использования материалы», — иллюстрирует Шиффер. «Это не подлежит ремонту. Мы можем заменить внутренние компоненты в наших режимах переключения, и вы можете получить совершенно новую силовую электронику, не отказываясь от корпуса, интерфейса или элементов управления, что делает нас уникальными на рынке. Это качество, уникальное для оборудования Dynapower, которое экономит деньги наших клиентов каждый год, когда оно эксплуатируется».

Снижение энергопотребления

Перед современными производителями стоит непростая задача: запустить производственную линию, которая не только поставляет качественную продукцию в срок и в рамках бюджета, но и отвечает различным требованиям энергоэффективности и экономии. Сварочные работы на любом производственном объекте не являются исключением. Фактически, сварка ежегодно потребляет электроэнергии на сумму не менее 15 миллионов долларов в США и около 99 миллионов долларов во всем мире.

В современных производственных условиях требуется энергосберегающая и надежная программа сварки, которая не только обеспечивает качественные сварные швы с использованием нескольких процессов, но и снижает эксплуатационные расходы и затраты на электроэнергию. Если вы готовы повысить общую эффективность и снизить энергопотребление сварочных операций на вашем объекте для достижения этой цели, рассмотрите возможность выполнения следующих трех простых шагов: в вашем сварочном цехе и определите время для важных обновлений, которые повысят общую производительность и качество, а также энергоэффективность.

Сварочное оборудование не является исключением, поскольку оно может быть основным потребителем электроэнергии в цехе. Вместо того, чтобы жить по старой поговорке «если это не сломано, не чините это», спросите себя: «максимально ли экономят энергию и эффективность наши нынешние источники сварочного тока?»

Скорее всего, если им больше пяти лет, это не так. Даже если они работают как новые, старые источники сварочного тока не обладают энергосберегающими возможностями новых технологий. Хотя первоначальные затраты на обновление могут показаться немного пугающими, окупаемость обновлений может быть быстрее, чем вы думаете.

Новейшие источники сварочного тока предлагают множество преимуществ на производственной линии — от повышения качества сварки и наплавки до повышения энергоэффективности. Также доступны новые возможности программного мониторинга производства.

Чтобы определить, влияет ли существующее оборудование на вашу прибыль, выполните следующие действия:

  Шаг 1. Рассчитайте выходную мощность
Возьмите выходное напряжение, которое указано в вольтах на источнике сварочного тока, и затем умножьте его. это по выходному току, найденному на вашем источнике питания в амперах. Суммарная мощность известна как выходная мощность.

Шаг 2. Расчет входной мощности
Разделите общую выходную мощность на коэффициент полезного действия источника питания, который предоставляется производителем сварочного оборудования, чтобы получить входную мощность в киловаттах (кВт).

Шаг 3. Расчет ежедневных эксплуатационных расходов во время сварки
Чтобы рассчитать киловатт-часы, использованные за один день, возьмите входную мощность и умножьте ее на количество часов в день, в течение которых источник питания активно выполняет сварку. Теперь возьмите эту сумму и умножьте ее на цену за кВт-час.

Шаг 4. Рассчитайте ежедневные эксплуатационные расходы в периоды простоя
Чтобы рассчитать дневное потребление в режиме простоя, сначала умножьте входную мощность на количество часов простоя в день. Это число понадобится вам позже в ваших расчетах.

Теперь найдите значение входной мощности в режиме ожидания вашего источника питания, указанное на паспортной табличке или в руководстве по эксплуатации, в ваттах, и умножьте его на количество часов простоя. Затем умножьте на цену за киловатт-час мощности.

  Шаг 5. Расчет общих эксплуатационных расходов
Возьмите ежедневные эксплуатационные расходы на сварку, определенные в шаге 3, и добавьте ежедневные эксплуатационные расходы в периоды простоя, рассчитанные в шаге 4. Это равняется ежедневным эксплуатационным расходам в долларах.

Сравнивая это окончательное число для более старого источника сварочного тока с предполагаемыми ежедневными эксплуатационными расходами нового, более эффективного источника питания, вы можете легко определить, какой аппарат обеспечит экономию средств и окончательную окупаемость инвестиций.

Чтобы рассчитать экономию энергии между современным источником сварочного тока на основе инвертора и традиционными источниками сварочного тока на вашем предприятии, воспользуйтесь этим удобным калькулятором , который можно найти в ресурсном центре Power Wave.

2) Рассмотрите возможность перехода на инверторную технологию
Источники питания на основе инвертора позволяют производителям обеспечивать большую выходную мощность за счет новой технологии силовой электроники, что приводит к лучшему соотношению производительности и габаритов. Эти модели также обеспечивают бесперебойную работу с большей эффективностью, чем многие старые традиционные источники сварочного тока.

В прошлом источники сварочного тока основывались на обычных трансформаторах. Блок питания принимал 60 Гц 230, 460 или 575 вольт. Металлический трансформатор изменил его с относительно высокого входного напряжения на ток 60 Гц при более низком напряжении. Затем этот ток выпрямлялся с помощью устройства, известного как выпрямительный мост, для получения мощности сварки постоянным током, которая контролировалась относительно медленными системами управления.

Старые промышленные источники энергии, построенные по этой технологии, обычно тяжелые и большие, весом 400 фунтов и более. Все они имеют тенденцию нагреваться во время использования и имеют ограниченную способность пульсировать быстрее 120 импульсов в секунду из-за неэффективности управления.

В инверторной технологии поступающая мощность 60 Гц сначала выпрямляется до постоянного тока, а затем подается в секцию инвертора источника питания, где она включается и выключается с помощью полупроводниковых переключателей на частотах до 120 000 Гц. Этот импульсный, высоковольтный, высокочастотный постоянный ток затем подается на главный силовой трансформатор, где он преобразуется в низковольтный постоянный ток, пригодный для сварки.

Некоторые из новейших источников сварочного тока, рассчитанные на 650 А при 100-процентном рабочем цикле в диапазоне от 10 до 815 А, весят всего 165 фунтов по сравнению с более чем 700 фунтами для одного традиционного источника питания аналогичной силы тока. . Новые инверторы также занимают гораздо меньше места, чем традиционные источники сварочного тока.

Инверторы также имеют усовершенствованную защиту входного напряжения, что необходимо для высокопроизводительного использования на рабочих площадках, где мощность, подаваемая на источник сварочного тока, не всегда является надежной или надежной, а вместо этого может быть более неустойчивой. Lincoln Electric работала с некоторыми крупными конечными пользователями над разработкой новейшей инверторной технологии, способной выдерживать скачки напряжения до 1000 вольт на рабочем месте, а их сварочное оборудование выжило и продолжает работать.

Портативные и легкие источники сварочного тока на основе инвертора обеспечивают возможность точного зажигания дуги и расширенные средства управления выходной мощностью, которые позволяют сварщикам точно настраивать мощность сварки в соответствии с желаемыми параметрами. Технология, лежащая в основе этих аппаратов, предоставляет производителям источник питания, который может выполнять высоко- и низкоамперную сварку порошковой проволокой, сварку электродом, сварку TIG и MIG, не говоря уже о дуговой строжке и даже дуге CV под флюсом.

Современные инверторные модели с обновленным дизайном обеспечивают возможности многопроцессной сварки, обеспечивая более быструю реакцию дуги, более плавное движение дуги и более равномерный внешний вид валика. Это дает качественные сварные швы с первого раза, устраняя необходимость в повторной сварке, а также уменьшая количество брака.

3) Тщательно отслеживать производительность и эффективность цеха
Еще один способ отслеживать энергоэффективность, общую эффективность производства и качество — начать использовать инструменты производственного мониторинга в сварочных операциях. Новейшие источники сварочного тока обеспечивают возможность сбора данных с помощью специальных инструментов сбора данных о сварке, позволяющих отслеживать производительность сварки, состояние оборудования и его эффективность.

Эти инструменты обеспечивают немедленный и удобный доступ к широкому массиву данных мониторинга сварочной дуги, помогая производителям предоставлять и проверять соблюдение процедуры, включая информацию о токе и напряжении, а также True Energy™ и проверку тепловложения. , особенно для приложений, требующих учета подводимой теплоты. Эти аппараты оснащены передовыми цифровыми элементами управления для измерения параметров сварочной дуги на чрезвычайно высоких скоростях для получения согласованных и надежных статистических данных.

Новейшие инструменты мониторинга теперь используют «облако» и технологию «программное обеспечение как услуга» (SaaS). Никакого компьютерного оборудования не требуется — это экономит как капиталовложения, так и энергию для запуска такого оборудования, а информацию о сварщике можно просматривать в любом месте, в любое время и с любого веб-устройства без специального программного обеспечения.

При использовании SaaS программное приложение не устанавливается на клиентский компьютер или сервер, как традиционное лицензионное программное обеспечение. Вместо этого программное обеспечение размещается удаленно и доступно для клиента через Интернет. При использовании SaaS первоначальные расходы минимальны благодаря модели ценообразования на основе подписки; внедрение выполняется быстро, а обновления программного обеспечения легко выполняются.

Системы оповещения AlwaysOn™ в новейших программах мониторинга могут отслеживать и анализировать неисправности сварочного аппарата и оборудования, предупреждая вас о проблемах, даже когда вы находитесь вне цеха. Круглосуточная статистика производства и эффективности, которая может иметь решающее значение для принятия деловых решений и экономии.

Энергосбережение: проще, чем вы думаете
Хотя поначалу идея модернизации сварочных операций и оборудования для столь необходимой экономии энергии может показаться пугающей, даже несколько простых изменений могут иметь значение.