Máy hàn dòng điện một chiều và xoay chiều. Biến tần: DC hay AC? Điện cực và tính năng làm việc

Khi chọn máy hàn, người mua có một câu hỏi: nên mua máy hàn biến tần DC hay AC? Cả hai loại biến tần đều có những ưu điểm và nhược điểm, nhưng điều đáng chú ý là ngày nay hàn AC đang trở thành quá khứ, được thay thế bằng máy chỉnh lưu hoặc máy hàn DC tiên tiến hơn.

Tôi nên chọn thiết bị nào?

Chọn gì - bộ chỉnh lưu hay máy biến áp?

Máy hàn AC có những ưu điểm sau:

  • Thiết kế đơn giản;
  • sự cố tối thiểu, tuổi thọ dài;
  • khả năng điều chỉnh cường độ dòng hàn.
Những nhược điểm của các thiết bị như vậy là khá đáng kể:
  • hiệu quả thấp;
  • bắn tung tóe kim loại trong quá trình hàn;
  • kích thước lớn.
- Bộ biến tần hàn hiện đại chuyển đổi dòng điện thành dòng điện một chiều. Ưu điểm của bộ chỉnh lưu:
  • mối hàn chất lượng cao;
  • hiệu quả cao;
  • khả năng điều chỉnh cường độ dòng điện, khối bảo vệ;
  • hàn bất kỳ kim loại nào, bao gồm cả. hợp kim thấp, v.v.
Bộ biến tần DC hầu như không có nhược điểm và có giá cả phải chăng cho mọi nhóm người tiêu dùng.

Làm thế nào để đo cường độ hiện tại của biến tần hàn?

Đặc điểm chính của biến tần hàn là cường độ dòng điện càng cao thì thiết bị sẽ càng hoạt động hiệu quả. Chi phí hàn cũng phụ thuộc trực tiếp vào chỉ số này.

Để sử dụng trong gia đình, một biến tần có thông số lên tới 160 A, được kết nối với nguồn điện 220 V là đủ. Nếu có sự tăng điện áp trong nguồn điện, bạn nên mua một thiết bị bán chuyên nghiệp có định mức dòng điện là 200. A. Không khó để đo cường độ dòng điện của thiết bị. Thông thường, chỉ báo này của biến tần đang hoạt động tương ứng với chỉ báo do nhà sản xuất công bố, nhưng nếu có nghi ngờ về khả năng sử dụng của thiết bị, thì có thể đo số đọc bằng milivolt kỹ thuật số hoặc microampe con trỏ. Tuy nhiên, xin lưu ý rằng số đọc của thiết bị phụ thuộc vào độ dài của hồ quang hàn, đường kính của điện cực và độ chính xác của phép đo.

Ngoài ra một chỉ số quan trọng là sức mạnh của máy hàn. Theo quy định, nó không được ghi trong hộ chiếu, nhưng khi biết dòng điện tối đa được tạo ra khi hàn và các thông số khác, bạn có thể tính được lượng kW tiêu thụ.

Vào thế kỷ XX, máy hàn AC là thiết bị hàn kim loại phổ biến nhất trong xây dựng và công nghiệp. Điều này được giải thích bởi sự đơn giản trong thiết kế của thiết bị.

Nói tóm lại, nó là một máy biến áp giảm áp, cuộn thứ cấp có một số đầu nối. Tùy thuộc vào loại kim loại cần hàn, độ dày bao nhiêu, điện cực nào mà người thợ hàn lựa chọn đầu ra này hay đầu ra khác của cuộn thứ cấp.

Máy hàn hoạt động bằng dòng điện xoay chiều được chia thành các loại sau:

  • thiết bị hàn hồ quang điện thủ công sử dụng các điện cực riêng biệt được phủ chất trợ dung;
  • thiết bị hàn điện argon thủ công sử dụng điện cực vonfram không tiêu hao;
  • thiết bị bán tự động thực hiện hàn trong môi trường khí trơ và bảo vệ bằng dây điện cực;

Trong phân loại quốc tế, hàn hồ quang điện được ký hiệu là MMA-AC hoặc MMA-DC, trong trường hợp hàn điện thủ công với các điện cực đơn và hàn argon với điện cực không tiêu hao là TIG.

Thiết kế dựa trên máy biến áp

Kích thước và hình dạng của một chiếc máy hàn thông thường trông giống như một chiếc máy giặt gia đình có bánh xe, thậm chí còn nặng hơn. Mạch từ kín được đặt thẳng đứng. Dưới đây là cuộn dây sơ cấp của máy biến áp.

Cuộn dây thứ cấp có thể di chuyển được. Nó được gắn vào đai ốc của một vít thẳng đứng bằng một sợi băng. Trên nắp vỏ có một chốt mắt có tay cầm.

Khi quay tay cầm, đai ốc có cuộn dây thứ cấp di chuyển dọc theo trục vít, làm thay đổi từ thông đi qua cuộn dây. Như vậy dòng điện hàn đã được điều chỉnh.

Để di chuyển thiết bị, trên nắp có tay cầm; để nối dây xích hàn, có kẹp ở thành bên. Tất cả các bức tường đều có lỗ rãnh để làm mát máy biến áp.

Nói về những thiết bị như vậy ở thì quá khứ, có nghĩa là hiện nay hầu hết mọi người đều sử dụng bộ biến tần hàn AC và DC. Thiết bị hàn dựa trên máy biến áp điện thực tế không được sử dụng.

Để mối hàn có chất lượng cao cần có đặc tính dòng điện-điện áp giảm mạnh của máy biến áp. Điều này đạt được theo hai cách. Tùy chọn đầu tiên: trong máy biến áp có rò rỉ từ thông thường và cuộn dây phản ứng riêng biệt (cuộn cảm), quá trình hàn được điều chỉnh bằng cách thay đổi khe hở trong lõi cuộn cảm.

Tùy chọn thứ hai: việc điều chỉnh được thực hiện bằng cách thay đổi khe hở giữa cuộn sơ cấp và thứ cấp. Trong trường hợp này, sự thay đổi dòng điện trên phạm vi rộng không dẫn đến thay đổi điện áp hồ quang, điều này có tác động tích cực đến chất lượng của đường may.

Thiết bị hàn điện trở

Ở máy hàn điện trở tại thời điểm hàn, ở thiết bị công suất thấp dòng điện hàn đạt 5000-10000 A, ở thiết bị công suất cao đạt 500 kA. Vì vậy, nhu cầu cao được đặt ra đối với máy biến áp.

Chúng là máy biến áp bước xuống với một số đặc điểm thiết kế:

  • để thu được dòng điện cực đại thì cuộn thứ cấp được quấn một vòng;
  • Cuộn dây sơ cấp được chế tạo trên lõi đĩa dưới dạng các phần riêng biệt. Việc chia cuộn dây thành nhiều phần là cần thiết để điều chỉnh dòng điện và đĩa dùng để làm mát đồng đều;
  • Cuộn dây thứ cấp được chế tạo dưới dạng các đĩa đồng mắc song song. Để bảo vệ chúng khỏi độ ẩm, chúng được đổ đầy nhựa epoxy;
  • Làm mát bằng không khí hoặc nước được cung cấp.

Máy hàn điện trở chủ yếu là loại một pha với lõi dạng áo giáp. Vì chất lượng hàn phụ thuộc nhiều vào thời gian của xung hàn nên thiết bị chuyển mạch khá phức tạp - cái giá phải trả cho độ chính xác.

Các thiết bị này chịu tải cơ học nặng, lên tới 400 lần khởi động mỗi phút, do đó chúng phải tuân theo các yêu cầu bổ sung về độ bền kết cấu.

Máy hàn điện trở công suất thấp có dòng hàn lên tới 5000 A, nặng khoảng 20 kg và hàn được kim loại dày tới 2,5 mm. Được sử dụng rộng rãi tại nhà và xưởng nhỏ.

Thiết kế biến tần

Biến tần đôi khi còn được gọi là máy hàn DC vì trong quá trình hoạt động, giai đoạn đầu tiên là chuyển đổi điện áp xoay chiều thành dòng điện một chiều.

Biến tần đang tích cực thay thế các thiết bị sử dụng máy biến áp do trọng lượng nhẹ, kích thước nhỏ gọn và hiệu suất cao.

Biến tần hàn bao gồm cầu diode chỉnh lưu cao áp và bộ lọc thông thấp, bộ tạo tần số trong khoảng 30-70 kHz, công tắc nguồn cao áp, tụ điện cách ly và máy biến áp giảm áp. Nó thực hiện chức năng của bộ chuyển đổi dòng điện xoay chiều tần số thấp sang tần số cao.

Điện áp 220 V 50 Hz được cung cấp cho cầu chỉnh lưu, nơi nó được chỉnh lưu, bộ lọc giảm gợn sóng và được cung cấp cho các công tắc điện tử được chế tạo trên bóng bán dẫn lưỡng cực có cổng cách điện hoặc bóng bán dẫn hiệu ứng trường.

Ở đầu ra của các phím, nhờ bộ điều khiển dựa trên bộ tạo tần số, sẽ thu được tín hiệu có tần số 30-70 kHz. Đi qua tụ điện ngăn cách, dòng điện thoát khỏi thành phần không đổi và đi vào cuộn sơ cấp của máy biến áp giảm áp.

Đầu ra của cuộn thứ cấp tạo ra dòng điện xoay chiều tần số cao, dùng để hàn. Về cơ bản, bộ biến tần hàn AC được thiết kế để chuyển đổi nguồn điện mà không cần bộ chỉnh lưu ở đầu ra.

Do chuyển đổi nhanh chóng về điểm 0, máy hàn biến tần AC có hồ quang ổn định, đồng đều, ảnh hưởng tích cực đến chất lượng đường may.

Sử dụng biến tần cho phép bạn có được một thiết bị cỡ nhỏ với công suất cao. Một nhược điểm của biến tần có thể được coi là độ nhạy cao đối với sự tăng điện áp.

Ưu điểm và nhược điểm

Hàn hồ quang thủ công với dòng điện xoay chiều hoạt động trên cơ sở máy biến áp điện, có thiết kế đơn giản, đáng tin cậy và không tốn kém. Nó có thể hoạt động trong hầu hết mọi điều kiện và trong thời gian dài mà không bị gián đoạn.

Những nhược điểm bao gồm năng suất hàn thấp và nhu cầu loại bỏ xỉ liên tục. Đường hàn kém hơn so với đường hàn do hàn DC.

Hàn argon sử dụng máy dòng điện xoay chiều với các điện cực không tiêu hao sẽ tạo ra mối hàn có chất lượng cao nhất, cho phép bạn hàn kim loại có tiết diện lớn và không có hiện tượng bắn tóe.

Những nhược điểm bao gồm nhu cầu sử dụng thêm thiết bị dưới dạng bình gas và năng suất thấp.

Điện cực và tính năng của công việc

Điện cực hàn bằng dòng điện xoay chiều đã được phát triển từ lâu và có nhiều chủng loại. Khi sử dụng biến tần, cần phải tạo ra các điện cực mới do đặc thù của dòng điện xoay chiều tần số cao.

Các điện cực được sử dụng rộng rãi nhất là các nhãn hiệu ANO, OZS và MR. Chúng được sử dụng để hàn thép carbon và thép hợp kim thấp. Chúng đảm bảo dễ dàng đánh lửa hồ quang điện và bảo trì đồng đều cũng như dễ dàng loại bỏ xỉ. Có thể sử dụng cho máy hàn AC và DC.

Đặc điểm chính của hàn dòng điện xoay chiều là sự thay đổi độ phân cực của dòng điện chạy qua hồ quang điện. Do ở tần số 50 Hz, thời gian chuyển tiếp qua số 0 khá dài nên hồ quang gần như tắt và không đều.

Điều này thường dẫn đến độ xốp của đường may và giảm chất lượng của nó. Khi sử dụng dòng điện xoay chiều tần số cao, nhược điểm này trên thực tế đã được khắc phục.

Việc sử dụng hằng số cho phép bạn có được các mối hàn có chất lượng cao hơn do sự giải phóng nhiệt đồng đều trong vũng hàn. Với dòng điện một chiều, hồ quang bắt đầu ở điện áp thấp hơn và thợ hàn dễ bảo trì hơn.

Vô số hàng giả chất lượng thấp buộc người ta phải tự chế tạo bộ biến tần hàn AC và DC, loại này đáng tin cậy hơn và dễ sửa chữa hơn. Làm thế nào để tự tay bạn tạo ra một bộ phận như vậy và làm cho nó bền bỉ và hiệu quả trong điều kiện điện áp không ổn định ở nông thôn và nông thôn? Chúng tôi sẽ trả lời câu hỏi này trong ấn phẩm này và từng bước lắp ráp một biến tần hàn đáng tin cậy và thiết thực để kết nối các bộ phận khác nhau. Nhiệm vụ của chúng tôi là đảm bảo kích thước nhỏ của thiết bị và trọng lượng nhẹ của thiết bị cuối cùng để dễ sử dụng.

Để nối các kim loại một cách đáng tin cậy trong bất kỳ công trình xây dựng nào, máy hàn được sử dụng, cơ sở của nó là một máy biến áp điện, đóng vai trò là bộ chuyển đổi điện áp và dòng điện tiêu thụ. Theo nguyên lý hoạt động, máy hàn được chia thành các loại sau:

Cho đến gần đây, phổ biến nhất là máy hàn DC, nhược điểm chính của nó là trọng lượng đáng kể. Đồng thời, thiết kế đơn giản của một sản phẩm như vậy giúp có thể tạo ra một sản phẩm tự chế tại nhà không thua kém kiểu dáng công nghiệp. Ngoài máy biến áp, thiết kế còn bao gồm điốt chỉnh lưu và tụ điện làm mịn công suất cao, cũng như cuộn cảm và điện trở. Vì vậy, việc lắp ráp một máy hàn bằng tay của chính bạn không quá khó.

Một máy hàn AC trông thậm chí còn đơn giản hơn, đó là một máy biến áp điện, trong cuộn dây thứ cấp có một số cực có số vòng dây khác nhau được chế tạo. Việc này được thực hiện để điều chỉnh dòng điện hàn tùy thuộc vào độ dày của vật liệu được nối. Những máy hàn AC như vậy dễ chế tạo nhưng độ thoải mái khi vận hành thấp, mặc dù đường may đồng đều và bền hơn.

Các thiết bị ba pha được tạo thành từ ba máy biến áp được nối thành một ngôi sao với sáu điốt được nối trong mạch cầu ba pha. Kết nối này cho phép bạn tiêu thụ một dòng điện nhỏ và phân phối tải đồng đều giữa các pha.

Tiếp theo, chúng ta sẽ xem xét các bộ biến tần hàn với dòng điện xoay chiều tần số cao, được phân biệt bởi trọng lượng và kích thước thấp. Bản chất công việc của họ là điện áp xoay chiều 220 volt với tần số 50 Hz được chỉnh lưu và sau đó chuyển thành điện áp xoay chiều tần số cao 20-50 kHz. Cách tiếp cận này cho phép bạn giảm mức tiêu thụ hiện tại và giảm trọng lượng của thiết bị mà không ảnh hưởng đến các đặc tính kỹ thuật của nó.

Điều quan trọng cần nhớ là máy hàn DC tự chế chỉ được sử dụng với các điện cực thích hợp.

Ưu điểm của biến tần tự chế

Đối với công việc xây dựng liên quan đến kết cấu kim loại, bạn nên trang bị cho mình một chiếc máy hàn riêng nhưng giá của nó ở các chuỗi bán lẻ thường quá cao. Bạn có thể lắp ráp một chiếc máy hàn tự chế, điều này sẽ giảm giá thành của sản phẩm cuối cùng, nhưng bạn vẫn không thể làm được nếu không có những chi phí nhất định. Đặc biệt, chi phí cho các bóng bán dẫn tần số cao, cũng như bộ điều chỉnh dòng điện thyristor cho máy hàn và điốt chỉnh lưu sẽ trở nên cần thiết.

Biến tần có những ưu điểm sau:

  • trọng lượng nhẹ, khoảng 10 kg, tùy theo công suất;
  • hiệu quả - hơn 90%;
  • sự tiêu thụ ít điện năng;
  • giới hạn hoạt động rộng của các mạch điều chỉnh dòng điện, cho phép bạn làm việc bằng cách sử dụng các công nghệ khác nhau để hàn các phần tử từ các kim loại khác nhau;
  • độ ổn định điện áp cao trên điện cực cho phép bạn tạo ra một đường may đều và chất lượng cao;
  • bạn có thể sử dụng các loại điện cực khác nhau;
  • Các mạch và linh kiện hiện đại có thể loại bỏ sự dính của các điện cực và giúp tăng tốc độ đánh lửa của hồ quang.

Các thành phần và công cụ cần thiết

Chúng tôi thấy rằng biến tần là một công cụ không thể thiếu trong công việc hàn, nhẹ và dễ sử dụng. Để đảm bảo lắp ráp chất lượng cao, ngoài các bộ phận vô tuyến, bạn sẽ cần các công cụ sau:

  • sắt hàn mạnh mẽ với chất hàn và chất trợ dung;
  • một bộ tua vít và kìm;
  • máy khoan điện hoặc tuốc nơ vít với một bộ máy khoan;
  • cưa sắt, dao, kéo;
  • một vỏ có kích thước phù hợp để lắp biến tần.

Vì hoạt động của biến tần đi kèm với việc làm nóng các phần tử nên cần phải cung cấp hệ thống thông gió cưỡng bức, đồng thời đặt các điốt và bóng bán dẫn trên bộ tản nhiệt.

Để hiểu bản chất của việc lắp ráp thiết bị, cần phải hiểu sơ đồ mạch của thiết bị và sự tương tác của các bộ phận với nhau. Biến tần hàn bao gồm các thành phần chính sau:

  • điện áp nguồn 220 V, 50 Hz được cấp cho bộ chỉnh lưu diode sơ cấp tần số thấp, sau đó điện áp DC được lọc bằng tụ điện;
  • Điện áp DC được cung cấp cho biến tần, tạo ra điện áp xoay chiều tần số cao ở đầu ra;
  • Tiếp theo là máy biến áp giảm áp;
  • sau đó là bộ chỉnh lưu tần số cao thứ cấp;
  • dòng điện một chiều đi qua cuộn cảm đến điện cực;
  • đầu vào và đầu ra của máy biến áp tần số cao được kết nối với bộ phản hồi, bộ điều chỉnh hoạt động của bộ biến tần tùy thuộc vào các thông số của dòng hàn;
  • bộ điều khiển biến tần hàn.

Trình tự lắp ráp máy hàn

Việc tự lắp ráp một biến tần bao gồm việc sử dụng càng nhiều bộ phận làm sẵn càng tốt, vì bộ phận này khá phức tạp và không thể thực hiện được nếu không có kiến ​​​​thức cơ bản về điện tử vô tuyến. Để kiểm tra và gỡ lỗi lần cuối, bạn sẽ cần một máy hiện sóng và một máy kiểm tra được thiết kế để đo dòng điện cao.

Bạn có thể tự tua lại máy biến áp, điều chỉnh nó theo nhu cầu của mình hoặc tạo cuộn cảm. Có thể đặt điốt và thyristor trên bộ tản nhiệt, thanh cái an toàn làm bằng dải nhôm hoặc đồng, nhưng việc lắp ráp và gỡ lỗi các bộ phản hồi và điều khiển chỉ có thể được thực hiện với sự trợ giúp của chuyên gia.

Khi lắp ráp máy hàn, điều rất quan trọng là phải tuân thủ các biện pháp phòng ngừa an toàn, vì thiết bị điện có nguy cơ bị điện giật.

Khi thực hiện công việc lắp đặt các bộ phận biến tần, cần phải tuân thủ một số yêu cầu, cụ thể là:

  • vỏ của thiết bị phải được chọn sao cho tất cả các phần tử của biến tần được đặt trong đó một cách gọn gàng nhưng không chật chội;
  • khi quấn dây máy biến áp, cần đảm bảo rằng các vòng dây quấn được bố trí chặt chẽ, cách điện và cố định chắc chắn;
  • điốt điện, thyristor và bóng bán dẫn được gắn chắc chắn trên bộ tản nhiệt bằng cách sử dụng miếng dán dẫn nhiệt;
  • tốt nhất nên sử dụng dây đồng và thanh cái, vì tính chất dẫn điện của chúng cao hơn nhôm;
  • chất lượng của tất cả các thành phần phải được xử lý hết sức cẩn thận, vì độ bền của thiết bị phụ thuộc vào chúng;
  • đảm bảo hệ thống làm mát hoạt động không bị gián đoạn bằng cách sử dụng quạt công suất lớn và khoan lỗ trên vỏ để lưu thông không khí;
  • Hàn cẩn thận tất cả các kết nối điện.

Việc gỡ lỗi cuối cùng của biến tần hàn phải được thực hiện dưới sự giám sát của chuyên gia.

Kết quả

Khi tự tay lắp ráp một máy hàn biến tần, bạn sẽ trang bị cho mình một thiết bị không thể thiếu và tiện lợi để hàn kim loại, hơn nữa, bạn sẽ có thể tiết kiệm được rất nhiều. Điều quan trọng là phải có cách tiếp cận có trách nhiệm trong việc lựa chọn các bộ phận và linh kiện điện tử, và nếu cần, hãy tìm kiếm sự trợ giúp từ các chuyên gia. Trong quá trình gỡ lỗi cuối cùng, sự trợ giúp và thiết bị của họ sẽ đảm bảo biến tần hoạt động hoàn hảo và lâu dài.

Hàn dòng điện một chiều (TIG DC)- đây là một trong những loại hàn hồ quang argon, được sử dụng để hàn chất lượng cao hầu hết các kim loại không tạo thành màng oxit chịu lửa trên bề mặt sản phẩm trong quá trình nóng chảy.

Nguyên lý hoạt động Máy hàn TIG DC hoạt động dựa trên cơ chế điều chế độ rộng xung hoặc xung. Mạch biến tần được thể hiện bằng các bóng bán dẫn mạnh mẽ giúp điều chỉnh điện áp mạng và chuyển đổi nó thành điện áp tần số cao xen kẽ lên đến 100 KHz. Tiếp theo, điện áp được cấp vào cuộn sơ cấp của máy biến áp, từ cuộn thứ cấp, điện áp xoay chiều cao tần được chuyển thành điện áp một chiều.

Máy hàn TIG có thể thực hiện hàn với cả cực “thẳng” và “ngược”. Phân cực “thẳng” được sử dụng để hàn titan chất lượng cao, thép hợp kim cao và các kim loại khác. Với cực tính “thẳng”, xảy ra hiện tượng đốt nóng điện cực ở mức tối thiểu và độ xuyên thấu tối đa của kim loại đang được xử lý. Với cực tính “ngược”, máy TIG cho phép sử dụng phương pháp phún xạ catốt để loại bỏ màng oxit (Al2O3), được hình thành trong quá trình hàn nhôm và các kim loại chịu lửa khác. Tuy nhiên, trong trường hợp này, do điện cực nóng lên mạnh nên điện cực vonfram nhanh chóng bị cháy.

Khi sử dụng máy TIG DC, hồ quang được kích thích giữa kim loại và điện cực vonfram, nơi cung cấp dòng điện hàn. Trong trường hợp này, thông qua các vòi phun đặc biệt trong mỏ hàn TIG, khí bảo vệ (argon) được cung cấp cho vùng hàn, tạo ra lớp vỏ và loại bỏ ảnh hưởng của khí quyển đến sự hình thành đường may.

Thiết bị hàn hiện đại của dòng TIG DC được sử dụng để gia công các sản phẩm làm từ thép hợp kim cao và thép không gỉ, thép cacbon và thép hợp kim trung bình, titan và đồng, kẽm, hợp kim dựa trên chúng và các kim loại khác.

Máy TIG DC đa năngđược sử dụng cho công việc sửa chữa và sản xuất, trong công nghiệp xây dựng, sản xuất hệ thống thông gió và sưởi ấm, trong công nghiệp hóa chất và thực phẩm, trong công nghiệp máy công cụ, sản xuất đường ống, v.v.

Ưu điểm của hàn TIG DC:

  • kết nối hàn chất lượng cao;
  • không bắn tung tóe kim loại;
  • khả năng thực hiện hàn ở bất kỳ vị trí không gian nào;
  • không có sự hình thành xỉ;
  • hầu như không cần sửa đổi đường may;
  • kiểm soát trực quan tuyệt vời của hồ quang hàn và sự hình thành đường may.
Nhược điểm của hàn TIG DC:
  • Yêu cầu có kinh nghiệm hàn;
  • khó khăn khi hàn ngoài trời khi có gió mạnh hoặc gió lùa;
  • sử dụng bình chứa khí argon;
  • Năng suất thấp.

Trong Chào mừng bạn đến với câu hỏi Máy hàn AC và DC, sự khác biệt là gì? do tác giả Evgeniy Savchuk đưa ra, câu trả lời đúng nhất là hồ quang khác nhau - điện cực khác nhau... Thiết kế của máy biến áp hàn: dưới thân có một lõi - một mạch từ kín, các cuộn dây sơ cấp và thứ cấp. Dòng điện đi qua cuộn sơ cấp sẽ từ hóa lõi dây. Từ thông trên cuộn thứ cấp tạo ra dòng điện xoay chiều. Điện áp của dòng điện xoay chiều thu được phụ thuộc vào số vòng dây của cuộn thứ cấp. Cuộn thứ cấp càng lớn thì điện áp càng cao. Kết quả của công việc là dòng điện hàn xoay chiều; Máy biến áp hàn DC bao gồm một bộ chỉnh lưu trong thiết kế của nó, hàn bằng dòng điện một chiều đảm bảo mối hàn có chất lượng cao hơn so với hàn bằng dòng điện xoay chiều. Do không có giá trị dòng điện bằng 0, độ ổn định của hồ quang tăng lên, độ sâu xuyên thấu tăng lên, giảm sự bắn tóe, bảo vệ hồ quang được cải thiện, đặc tính cường độ của kim loại mối hàn được tăng lên, số lượng khuyết tật mối hàn giảm và giảm vết bắn tung tóe cải thiện việc sử dụng vật liệu độn và đơn giản hóa các hoạt động tước mối hàn khỏi xỉ và các mảnh kim loại đông lạnh. Tất cả điều này đã dẫn đến thực tế là để hàn các đường nối chất lượng cao của các mối nối quan trọng, hàn DC ngày càng được sử dụng nhiều hơn.

2oa.ru

Sự khác biệt giữa máy hàn và biến tần là gì?

Nếu bạn cần tự mình thực hiện công việc hàn, câu hỏi đặt ra là: nên mua loại máy hàn nào. Hàn là việc tạo ra các kết nối lâu dài giữa các bộ phận được hàn ở cấp độ nguyên tử. Kết nối hàn là một trong những kết nối mạnh nhất và do đó được sử dụng khá thường xuyên.

Trong quá trình hàn điện, sự nóng chảy và nóng chảy của kim loại xảy ra do sự hình thành hồ quang điện giữa phần cuối của điện cực và bề mặt cần hàn. Nguồn hình thành và duy trì hồ quang được chia thành nhiều loại:

  1. Máy biến áp.
  2. Biến tần.
  3. Bộ chỉnh lưu.
  4. Các đơn vị hàn dựa trên động cơ đốt trong.

Chúng ta hãy xem xét hai loại được sử dụng rộng rãi nhất: máy hàn dựa trên máy biến áp và nguồn hồ quang điện biến tần.

Đây là loại máy hàn đơn giản nhất sử dụng dòng điện xoay chiều. Nó hoạt động bằng cách sử dụng một máy biến áp để điều chỉnh điện áp nguồn thành điện áp hàn. Máy hàn biến áp hay máy hàn cảm ứng được phân loại theo các tiêu chí sau:

  • Công suất (dòng hàn càng lớn thì kim loại có thể được xử lý càng dày).
  • Số lượng bài viết, tức là công việc (có bao nhiêu người có thể làm việc cùng một lúc).
  • Điện áp (mạng một pha hoặc ba pha).

Ưu điểm của nó là thiết kế đơn giản và đáng tin cậy hơn, chi phí thấp và khả năng bảo trì cao.

Máy hàn biến áp

Những nhược điểm bao gồm sự phụ thuộc của hồ quang vào sự đột biến điện, trọng lượng lớn và kích thước tổng thể cũng như khả năng sinh nhiệt mạnh trong quá trình làm việc.

Biến tần là gì?

Máy hàn biến tần hay đơn giản là biến tần là một trong những nguồn năng lượng dùng cho hàn hồ quang điện dựa trên việc sử dụng dòng điện tần số cao. Hoạt động của nó được thực hiện bởi thiết bị điện tử công suất và một máy biến áp nhỏ.

Máy hàn biến tần

Ưu điểm của nó được coi là tiêu thụ năng lượng thấp, nhỏ gọn, trọng lượng và kích thước thấp, đường may chất lượng khá cao.

Các khía cạnh tiêu cực của biến tần bao gồm chi phí tương đối cao, sợ độ ẩm, bụi và nhiệt độ thấp (điển hình của các mẫu giá rẻ), nhạy cảm với sự tăng điện áp và việc sửa chữa tốn kém.

Máy hàn biến tần và máy hàn biến áp có điểm gì chung?

Điểm giống nhau của các thiết bị này là mục đích của chúng - hình thành và duy trì hồ quang điện. Nhưng vẫn có một số điểm hợp nhất chúng:

  • Các thiết bị đang được xem xét được thống nhất bởi sự hiện diện của một máy biến áp, nhưng có kích thước khác nhau. Do tiếp nhận sơ bộ dòng điện tần số cao nên bộ biến tần không cần sử dụng máy biến áp lớn. Để có được dòng điện 160 A, cần có một máy biến áp nặng 0,25 kg. Để có được dòng điện tương tự trong các thiết bị cảm ứng, cần có một máy biến áp nặng 18-20 kg.
  • Khả năng điều chỉnh dòng điện trơn tru. Các thiết bị máy biến áp có cơ hội này do thay đổi kích thước khe hở không khí trong mạch từ.
  • Các thiết bị được cấp nguồn từ mạng gia đình (220V) hoặc công nghiệp (380V).
  • Hầu hết các máy hàn đều có bảo vệ ngắn mạch.

Sự khác biệt giữa biến tần và nguồn biến áp hồ quang điện là gì?

  1. Kích thước và trọng lượng của máy hàn biến áp lớn hơn máy biến tần. Kiểu dáng công nghiệp có thể nặng hơn một trăm kg.
  2. Nguyên lý hoạt động. Trong biến tần, dòng điện xoay chiều của mạng được bộ chỉnh lưu sơ cấp chuyển đổi thành dòng điện một chiều, sau đó lại thành dòng điện xoay chiều tần số cao và sau đó lại chuyển thành dòng điện một chiều ở bộ chỉnh lưu thứ cấp. Trong máy hàn kiểu máy biến áp, cường độ dòng điện thay đổi do sự thay đổi vị trí của lõi từ, nghĩa là lõi của máy biến áp giảm áp hoặc do có số vòng dây khác nhau trong mạch.
  3. Biến tần có hồ quang ổn định hơn do dòng hàn ổn định ảnh hưởng đến chất lượng đường hàn.
  4. Sự khác biệt là ở thiết kế. Biến tần phức tạp hơn và có thể được trang bị các chức năng bổ sung sau: KHỞI ĐỘNG NÓNG - tăng dòng điện ban đầu để cải thiện khả năng đánh lửa của hồ quang hàn. LỰC HỒ CƠ - tăng dòng hàn để đẩy nhanh quá trình nóng chảy và chống dính, tức là ép hồ quang. CHỐNG DÍNH – giảm dòng điện khi điện cực dính vào để tăng thời gian cần thiết để xé nó ra và bảo vệ khỏi quá tải.
  5. Quá trình học cách làm việc trên máy biến áp phức tạp và tốn nhiều thời gian hơn. Tuy nhiên, khi thành thạo những kỹ năng này, bạn có thể dễ dàng làm việc trên biến tần.
  6. Biến tần tạo ra dòng điện một chiều, máy biến áp hoạt động bằng dòng điện xoay chiều với tần số nguồn điện gia dụng là 50 Hz.
  7. Hệ số công suất của biến tần là cao nhất trong tất cả các thiết bị hàn và hiệu suất vượt quá các thiết bị tương tự máy biến áp từ 20-30%.
  8. Phạm vi thay đổi dòng hàn rộng.
  9. Biến tần có một chỉ báo như hệ số gián đoạn (IC). Nó xác định thời gian hoạt động liên tục ở dòng hàn tối đa. Tức là nếu CP là 50% thì sau 10 phút hoạt động cần 5 phút để hạ nhiệt. Những yêu cầu này không được áp dụng cho máy hàn biến áp.
  10. Khả năng sử dụng các điện cực được thiết kế cho cả dòng điện một chiều và xoay chiều.

Ngày nay trên thị trường có khá nhiều lựa chọn thiết bị hàn từ nhiều nhà sản xuất khác nhau. Việc lựa chọn máy hàn nên được thực hiện dựa trên các nhiệm vụ sẽ được thực hiện với sự trợ giúp của nó.

vchemraznica.ru

Ưu điểm và nhược điểm của máy hàn AC

Vào thế kỷ XX, máy hàn AC là thiết bị hàn kim loại phổ biến nhất trong xây dựng và công nghiệp. Điều này được giải thích bởi sự đơn giản trong thiết kế của thiết bị. Nói tóm lại, nó là một máy biến áp giảm áp, cuộn dây thứ cấp có một số đầu nối. Tùy theo loại kim loại cần hàn, độ dày bao nhiêu, điện cực nào mà người thợ hàn lựa chọn đầu ra này hay đầu ra khác của cuộn thứ cấp.

Các loại thiết bị

Máy hàn hoạt động bằng dòng điện xoay chiều được chia thành các loại sau:

  • thiết bị hàn hồ quang điện thủ công sử dụng các điện cực riêng biệt được phủ chất trợ dung;
  • thiết bị hàn điện argon thủ công sử dụng điện cực vonfram không tiêu hao;
  • thiết bị bán tự động thực hiện hàn trong môi trường khí trơ và bảo vệ bằng dây điện cực;
  • thiết bị hàn điện trở.

Trong phân loại quốc tế, hàn hồ quang điện được ký hiệu là MMA-AC hoặc MMA-DC, trong trường hợp hàn điện thủ công với các điện cực đơn và hàn argon với điện cực không tiêu hao là TIG.

Thiết kế dựa trên máy biến áp

Kích thước và hình dạng của một chiếc máy hàn thông thường trông giống như một chiếc máy giặt gia đình có bánh xe, thậm chí còn nặng hơn. Mạch từ kín được đặt thẳng đứng. Dưới đây là cuộn dây sơ cấp của máy biến áp.

Cuộn dây thứ cấp có thể di chuyển được. Nó được gắn vào đai ốc của một vít thẳng đứng bằng một sợi băng. Trên nắp vỏ có một chốt mắt có tay cầm. Khi quay tay cầm, đai ốc có cuộn dây thứ cấp di chuyển dọc theo trục vít, làm thay đổi từ thông đi qua cuộn dây. Như vậy dòng điện hàn đã được điều chỉnh. Để di chuyển thiết bị, trên nắp có tay cầm; để nối dây xích hàn, có kẹp ở thành bên. Tất cả các bức tường đều có lỗ rãnh để làm mát máy biến áp.

Nói về những thiết bị như vậy ở thì quá khứ, có nghĩa là hiện nay hầu hết mọi người đều sử dụng bộ biến tần hàn AC và DC. Thiết bị hàn dựa trên máy biến áp điện thực tế không được sử dụng.

Để mối hàn có chất lượng cao cần có đặc tính dòng điện-điện áp giảm mạnh của máy biến áp. Điều này đạt được theo hai cách. Tùy chọn đầu tiên: trong máy biến áp có rò rỉ từ thông thường và cuộn cảm kháng riêng biệt (cuộn cảm), quá trình hàn được điều chỉnh bằng cách thay đổi khe hở trong lõi cuộn cảm. Tùy chọn thứ hai: việc điều chỉnh được thực hiện bằng cách thay đổi khe hở giữa cuộn sơ cấp và thứ cấp. Trong trường hợp này, sự thay đổi dòng điện trên phạm vi rộng không dẫn đến thay đổi điện áp hồ quang, điều này có tác động tích cực đến chất lượng của đường may.

Thiết bị hàn điện trở

Ở máy hàn điện trở tại thời điểm hàn, ở thiết bị công suất thấp dòng điện hàn đạt 5000-10000 A, ở thiết bị công suất cao đạt 500 kA. Vì vậy, nhu cầu cao được đặt ra đối với máy biến áp.

Chúng là máy biến áp bước xuống với một số đặc điểm thiết kế:

  • để thu được dòng điện cực đại thì cuộn thứ cấp được quấn một vòng;
  • Cuộn dây sơ cấp được chế tạo trên lõi đĩa dưới dạng các phần riêng biệt. Việc chia cuộn dây thành nhiều phần là cần thiết để điều chỉnh dòng điện và đĩa dùng để làm mát đồng đều;
  • Cuộn dây thứ cấp được chế tạo dưới dạng các đĩa đồng mắc song song. Để bảo vệ chúng khỏi độ ẩm, chúng được đổ đầy nhựa epoxy;
  • Làm mát bằng không khí hoặc nước được cung cấp.

Máy hàn điện trở chủ yếu là loại một pha với lõi dạng áo giáp. Vì chất lượng hàn phụ thuộc nhiều vào thời gian của xung hàn nên thiết bị chuyển mạch khá phức tạp - cái giá phải trả cho độ chính xác. Các thiết bị này chịu tải cơ học nặng, lên tới 400 lần khởi động mỗi phút, do đó chúng phải tuân theo các yêu cầu bổ sung về độ bền kết cấu.

Máy hàn điện trở công suất thấp có dòng hàn lên tới 5000 A, nặng khoảng 20 kg và hàn được kim loại dày tới 2,5 mm. Được sử dụng rộng rãi tại nhà và xưởng nhỏ.

Thiết kế biến tần

Biến tần đôi khi còn được gọi là máy hàn DC vì trong quá trình hoạt động, giai đoạn đầu tiên là chuyển đổi điện áp xoay chiều thành dòng điện một chiều.

Biến tần đang tích cực thay thế các thiết bị sử dụng máy biến áp do trọng lượng nhẹ, kích thước nhỏ gọn và hiệu suất cao.

Biến tần hàn bao gồm cầu diode chỉnh lưu cao áp và bộ lọc thông thấp, bộ tạo tần số trong khoảng 30-70 kHz, công tắc nguồn cao áp, tụ điện cách ly và máy biến áp giảm áp. Nó thực hiện chức năng của bộ chuyển đổi dòng điện xoay chiều tần số thấp sang tần số cao.

Điện áp 220 V 50 Hz được cung cấp cho cầu chỉnh lưu, nơi nó được chỉnh lưu, bộ lọc giảm gợn sóng và được cung cấp cho các công tắc điện tử được chế tạo trên bóng bán dẫn lưỡng cực có cổng cách điện hoặc bóng bán dẫn hiệu ứng trường. Ở đầu ra của các phím, nhờ bộ điều khiển dựa trên bộ tạo tần số, sẽ thu được tín hiệu có tần số 30-70 kHz. Đi qua tụ điện ngăn cách, dòng điện thoát khỏi thành phần không đổi và đi vào cuộn sơ cấp của máy biến áp giảm áp. Đầu ra của cuộn thứ cấp tạo ra dòng điện xoay chiều tần số cao, dùng để hàn. Về bản chất, bộ biến tần hàn AC được thiết kế như một bộ nguồn chuyển mạch mà không cần bộ chỉnh lưu ở đầu ra.

Do chuyển đổi nhanh chóng về điểm 0, máy hàn biến tần AC có hồ quang ổn định, đồng đều, ảnh hưởng tích cực đến chất lượng đường may. Sử dụng biến tần cho phép bạn có được một thiết bị cỡ nhỏ với công suất cao. Một nhược điểm của biến tần có thể được coi là độ nhạy cao đối với sự tăng điện áp.

Ưu điểm và nhược điểm

Hàn hồ quang thủ công với dòng điện xoay chiều hoạt động trên cơ sở máy biến áp điện, có thiết kế đơn giản, đáng tin cậy và không tốn kém. Nó có thể hoạt động trong hầu hết mọi điều kiện và trong thời gian dài mà không bị gián đoạn. Những nhược điểm bao gồm năng suất hàn thấp và nhu cầu loại bỏ xỉ liên tục. Đường hàn kém hơn so với đường hàn do hàn DC.

Hàn argon sử dụng máy dòng điện xoay chiều với các điện cực không tiêu hao sẽ tạo ra mối hàn có chất lượng cao nhất, cho phép bạn hàn kim loại có tiết diện lớn và không có hiện tượng bắn tóe. Những nhược điểm bao gồm nhu cầu sử dụng thêm thiết bị dưới dạng bình gas và năng suất thấp.

Điện cực và tính năng của công việc

Điện cực hàn bằng dòng điện xoay chiều đã được phát triển từ lâu và có nhiều chủng loại. Khi sử dụng biến tần, cần phải tạo ra các điện cực mới do đặc thù của dòng điện xoay chiều tần số cao.

Các điện cực được sử dụng rộng rãi nhất là các nhãn hiệu ANO, OZS và MR. Chúng được sử dụng để hàn thép carbon và thép hợp kim thấp. Chúng đảm bảo dễ dàng đánh lửa hồ quang điện và bảo trì đồng đều cũng như dễ dàng loại bỏ xỉ. Có thể sử dụng cho máy hàn AC và DC.

Đặc điểm chính của hàn dòng điện xoay chiều là sự thay đổi độ phân cực của dòng điện chạy qua hồ quang điện. Do ở tần số 50 Hz, thời gian chuyển tiếp qua số 0 khá dài nên hồ quang gần như tắt và không đều. Điều này thường dẫn đến độ xốp của đường may và giảm chất lượng của nó. Khi sử dụng dòng điện xoay chiều tần số cao, nhược điểm này trên thực tế đã được khắc phục. Việc sử dụng hằng số cho phép bạn có được các mối hàn có chất lượng cao hơn do sự giải phóng nhiệt đồng đều trong vũng hàn. Với dòng điện một chiều, hồ quang bắt đầu ở điện áp thấp hơn và thợ hàn dễ bảo trì hơn.

svaring.com

Sự khác biệt giữa AC và DC là gì?

Chỉ một số ít có thể thực sự hiểu rằng dòng điện xoay chiều và dòng điện một chiều có phần khác nhau. Chưa kể đặt tên khác biệt cụ thể. Mục đích của bài viết này là giải thích những đặc điểm chính của các đại lượng vật lý này theo cách mà những người không có kiến ​​thức kỹ thuật cũng có thể hiểu được, cũng như cung cấp một số khái niệm cơ bản liên quan đến vấn đề này.

Thử thách trực quan

Hầu hết mọi người không gặp vấn đề gì khi hiểu các khái niệm như áp suất, số lượng và dòng chảy vì họ luôn gặp phải chúng trong cuộc sống hàng ngày. Ví dụ, dễ hiểu là việc tăng lưu lượng khi tưới hoa sẽ làm tăng lượng nước thoát ra khỏi vòi tưới, đồng thời tăng áp lực nước sẽ khiến vòi chuyển động nhanh hơn và mạnh hơn.

Các thuật ngữ về điện như "điện áp" và "dòng điện" thường khó hiểu vì bạn không thể nhìn thấy hoặc cảm nhận được dòng điện di chuyển qua dây cáp và mạch điện. Ngay cả một thợ điện mới vào nghề cũng cực kỳ khó có thể hình dung được những gì đang xảy ra ở cấp độ phân tử hoặc thậm chí hiểu rõ ràng electron là gì, chẳng hạn. Hạt này vượt quá khả năng cảm nhận của con người và không thể nhìn thấy hoặc chạm vào trừ khi một lượng nhất định đi qua cơ thể con người. Chỉ khi đó nạn nhân mới chắc chắn cảm nhận được chúng và trải qua hiện tượng thường được gọi là điện giật.

Tuy nhiên, dây cáp và dây dẫn lộ ra ngoài dường như hoàn toàn vô hại đối với hầu hết mọi người chỉ vì họ không thể nhìn thấy các electron đang chờ đi theo con đường có ít điện trở nhất, thường là mặt đất.

Sự giống nhau

Có thể hiểu được tại sao hầu hết mọi người không thể hình dung được điều gì đang diễn ra bên trong dây dẫn và dây cáp thông thường. Cố gắng giải thích rằng có thứ gì đó đang chuyển động qua kim loại là trái với lẽ thường. Ở mức độ cơ bản nhất, điện không khác nhiều so với nước, vì vậy các khái niệm cơ bản về nó khá dễ nắm bắt khi bạn so sánh mạch điện với hệ thống ống nước. Sự khác biệt chính giữa nước và điện là ở chỗ cái trước sẽ lấp đầy thứ gì đó nếu nó thoát ra khỏi đường ống, trong khi cái sau cần một dây dẫn để di chuyển các electron. Bằng cách hình dung hệ thống đường ống, hầu hết mọi người đều dễ hiểu hơn về thuật ngữ kỹ thuật.

Điện áp như áp suất

Điện áp rất giống với áp suất điện tử và cho biết chúng di chuyển qua dây dẫn nhanh như thế nào và với lực bao nhiêu. Các đại lượng vật lý này tương đương nhau ở nhiều khía cạnh, bao gồm cả mối quan hệ của chúng với độ bền của cáp đường ống. Giống như áp suất quá lớn làm vỡ đường ống, điện áp quá lớn sẽ phá hủy hoặc xuyên thủng lớp chắn của dây dẫn.

Hiện tại như dòng chảy

Dòng điện là tốc độ dòng điện tử, cho biết có bao nhiêu điện tử đang di chuyển qua cáp. Càng cao thì càng có nhiều electron đi qua dây dẫn. Cũng giống như lượng nước lớn đòi hỏi ống dày hơn, dòng điện lớn đòi hỏi dây cáp dày hơn.

Sử dụng mô hình mạch nước cho phép bạn giải thích nhiều thuật ngữ khác. Ví dụ, máy phát điện có thể được coi là máy bơm nước và tải điện có thể được coi là nhà máy nước cần lưu lượng nước và áp suất để quay. Ngay cả điốt điện tử cũng có thể được coi là van nước chỉ cho phép nước chảy theo một hướng.

D.C.

Sự khác biệt giữa dòng điện một chiều và dòng điện xoay chiều đã rõ ngay từ tên gọi. Đầu tiên đại diện cho sự chuyển động của các electron theo một hướng. Rất dễ hình dung nó bằng mô hình vòng nước. Chỉ cần tưởng tượng rằng nước chảy qua đường ống theo một hướng là đủ. Các thiết bị phổ biến tạo ra dòng điện một chiều là pin mặt trời, pin và máy phát điện. Hầu hết mọi thiết bị đều có thể được thiết kế để sử dụng nguồn điện như vậy. Đây gần như là lĩnh vực độc quyền của thiết bị điện tử cầm tay và điện áp thấp.

Dòng điện một chiều khá đơn giản và tuân theo định luật Ohm: U = I × R. Công suất tải được đo bằng watt và bằng: P = U × I.

Do các phương trình và hành vi đơn giản của nó, dòng điện một chiều tương đối dễ khái niệm hóa. Hệ thống truyền tải điện đầu tiên do Thomas Edison phát triển vào thế kỷ 19 chỉ sử dụng hệ thống này. Tuy nhiên, sự khác biệt giữa dòng điện xoay chiều và dòng điện một chiều đã sớm trở nên rõ ràng. Việc truyền tải cái sau trên một khoảng cách đáng kể đi kèm với tổn thất lớn, vì vậy sau một vài thập kỷ, nó đã được thay thế bằng một hệ thống có lợi hơn (vào thời điểm đó) do Nikola Tesla phát triển.

Mặc dù các mạng lưới điện thương mại trên khắp hành tinh hiện nay đều sử dụng dòng điện xoay chiều, nhưng điều trớ trêu là những tiến bộ trong công nghệ đã giúp việc truyền tải dòng điện một chiều có điện áp cao trên những khoảng cách rất xa và dưới tải cực lớn hiệu quả hơn. Ví dụ, điều này được sử dụng khi kết nối các hệ thống riêng lẻ, chẳng hạn như toàn bộ quốc gia hoặc thậm chí các lục địa. Đây là một sự khác biệt khác giữa AC và DC. Tuy nhiên, cái trước vẫn được sử dụng trong các mạng thương mại điện áp thấp.

Dòng điện một chiều và xoay chiều: sự khác biệt trong sản xuất và sử dụng

Trong khi dòng điện xoay chiều dễ tạo ra hơn nhiều bằng cách sử dụng máy phát điện sử dụng động năng thì pin chỉ có thể tạo ra dòng điện một chiều. Do đó, cái sau chiếm ưu thế trong các mạch cung cấp điện của các thiết bị điện áp thấp và thiết bị điện tử. Pin chỉ có thể được sạc bằng dòng điện một chiều, do đó dòng điện xoay chiều sẽ được điều chỉnh khi pin là bộ phận chính của hệ thống.

Một ví dụ phổ biến là bất kỳ phương tiện nào—xe máy, ô tô và xe tải. Máy phát điện được lắp đặt trên chúng tạo ra dòng điện xoay chiều, dòng điện này ngay lập tức được chuyển đổi thành dòng điện một chiều bằng bộ chỉnh lưu, vì có pin trong hệ thống cấp điện và hầu hết các thiết bị điện tử đều yêu cầu điện áp không đổi để hoạt động. Pin mặt trời và pin nhiên liệu cũng chỉ tạo ra dòng điện một chiều, sau đó có thể chuyển đổi thành dòng điện xoay chiều nếu cần thiết bằng cách sử dụng một thiết bị gọi là biến tần.

Hướng di chuyển

Đây là một ví dụ khác về sự khác biệt giữa DC và AC. Đúng như tên gọi, dòng sau là một dòng electron liên tục thay đổi hướng của nó. Kể từ cuối thế kỷ 19, hầu hết nguồn điện sinh hoạt và công nghiệp trên toàn thế giới đều sử dụng dòng điện xoay chiều hình sin vì nó dễ kiếm hơn và phân phối rẻ hơn nhiều, ngoại trừ một số rất ít trường hợp truyền tải đường dài mà tổn thất điện buộc phải sử dụng dòng điện xoay chiều. hệ thống điện một chiều cao áp mới nhất.

Nguồn điện xoay chiều có một lợi thế lớn khác: nó cho phép năng lượng được đưa trở lại lưới điện từ điểm tiêu thụ. Điều này rất có lợi cho các tòa nhà và công trình tạo ra nhiều năng lượng hơn mức chúng tiêu thụ, điều này hoàn toàn có thể thực hiện được khi sử dụng các nguồn thay thế như tấm pin mặt trời và tua-bin gió. Thực tế là dòng điện xoay chiều cho phép dòng năng lượng hai chiều là lý do chính dẫn đến sự phổ biến và sẵn có của các nguồn năng lượng thay thế.

Tính thường xuyên

Thật không may, khi nói đến trình độ kỹ thuật, thật khó để giải thích cách thức hoạt động của dòng điện xoay chiều, vì mô hình mạch nước không hoàn toàn phù hợp với nó. Tuy nhiên, có thể hình dung một hệ thống trong đó nước nhanh chóng thay đổi hướng dòng chảy, mặc dù vẫn chưa rõ nó sẽ có tác dụng gì hữu ích. Dòng điện và điện áp xoay chiều liên tục thay đổi hướng. Tốc độ thay đổi phụ thuộc vào tần số (đo bằng hertz) và đối với mạng điện gia dụng thường là 50 Hz. Điều này có nghĩa là điện áp và dòng điện thay đổi hướng 50 lần mỗi giây. Tính toán thành phần hoạt động trong hệ thống hình sin khá đơn giản. Chỉ cần chia giá trị cực đại của chúng cho √2 là đủ.

Khi dòng điện xoay chiều đổi hướng 50 lần mỗi giây, điều đó có nghĩa là bóng đèn sợi đốt bật và tắt 50 lần mỗi giây. Mắt người không thể nhận thấy điều này và bộ não chỉ đơn giản tin rằng ánh sáng luôn bật. Đây là một sự khác biệt khác giữa AC và DC.

Toán học vectơ

Dòng điện và điện áp không những thay đổi liên tục mà pha của chúng không khớp nhau (không đồng bộ). Phần lớn tải điện xoay chiều gây ra sự lệch pha. Điều này có nghĩa là ngay cả những phép tính đơn giản nhất cũng cần sử dụng toán học vectơ. Khi làm việc với vectơ, bạn không thể chỉ cộng, trừ hoặc thực hiện bất kỳ phép toán vô hướng nào khác. Với dòng điện không đổi, nếu một cáp mang 5A đến một điểm nhất định và cáp kia mang 2A thì kết quả là 7A. Trong trường hợp một biến thì điều này không xảy ra vì kết quả sẽ phụ thuộc vào hướng của vectơ.

Hệ số công suất

Công suất tác dụng của tải sử dụng nguồn điện xoay chiều có thể được tính bằng công thức đơn giản P = U × I × cos (φ), trong đó φ là góc giữa điện áp và dòng điện, cos (φ) còn được gọi là hệ số công suất. Đây là điểm khác nhau giữa dòng điện một chiều và dòng điện xoay chiều: đối với dòng điện một chiều, cos (φ) luôn bằng 1. Người tiêu dùng hộ gia đình và công nghiệp cần (và phải trả) công suất tác dụng, nhưng nó không bằng công suất phức tạp truyền qua dây dẫn (cáp) đến tải, có thể được tính bằng công thức S = U × I và được đo bằng vôn-ampe (VA).

Sự khác biệt giữa dòng điện một chiều và dòng điện xoay chiều trong các phép tính là rõ ràng - chúng trở nên phức tạp hơn. Ngay cả những phép tính đơn giản nhất cũng đòi hỏi ít nhất một kiến ​​thức tầm thường về toán học vectơ.

Thợ hàn

Sự khác biệt giữa dòng điện một chiều và dòng điện xoay chiều cũng xuất hiện khi hàn. Sự phân cực của hồ quang có ảnh hưởng lớn đến chất lượng của nó. Hàn điện cực dương thâm nhập sâu hơn điện cực âm, nhưng điện cực âm làm tăng tốc độ lắng đọng kim loại. Với dòng điện một chiều, cực tính luôn không đổi. Với biến, nó thay đổi 100 lần mỗi giây (ở tần số 50 Hz). Nên hàn liên tục vì nó được sản xuất trơn tru hơn. Sự khác biệt giữa hàn AC và DC là trong trường hợp đầu tiên, chuyển động của các electron bị gián đoạn trong tích tắc, dẫn đến xung động, mất ổn định và mất hồ quang. Ví dụ, kiểu hàn này hiếm khi được sử dụng để loại bỏ hiện tượng lệch hồ quang trong trường hợp điện cực có đường kính lớn.