Подробно про осциллятор для сварки. Для чего применяется осциллятор.

Среди оборудования, используемого для аргонной сварки, можно выделить BARSWELD Profi TIG-217 DP AC/DC. Этот аппарат работает как на постоянном, так и на переменном токе, что делает его универсальным для сварки различных материалов, включая нержавеющую сталь, алюминий и черные металлы. Внедренное высокочастотное (ВЧ) зажигание упрощает процесс поджига дуги и способствует увеличению срока службы вольфрамового электрода. Корпус устройства с встроенным осциллятором имеет размеры 48x20x29 см.

Подробно про осциллятор для сварки

Теперь давайте детально рассмотрим, что такое осциллятор, его преимущества, сферу применения и принцип работы. Это знание может оказаться полезным для начинающих сварщиков, чтобы принять решение, стоит ли выбирать модель оборудования с данным аксессуаром.

Осциллятор облегчает зажигание дуги как при ручной сварке, так и при плазменной резке. Подробно изучив его устройство, преимущества, условия использования и принцип работы, можно будет лучше понять, насколько полезен этот элемент.

• Определение сварочного осциллятора
• Преимущества использования аппаратов с осциллятором
• Ситуации, когда осциллятор оказывается полезным
• Структура и принцип функционирования осциллятора
• Различия в способах работы осцилляторов
• Совместимость с различным сварочным оборудованием
• Варианты комплектации оборудования с осциллятором

Что такое сварочный осциллятор

Сварочный осциллятор — это устройство, вырабатывающее ток на частотах от 100 до 500 кГц с напряжением от 3000 до 5000 В. Данная высокочастотная составляющая накладывается на основной сварочный ток, что упрощает процесс зажигания дуги. При активации осциллятора генерируется одиночный импульс, напоминающий молнию, который проникает в воздушный зазор между кончиком электрода и сварочной деталью (на расстоянии от 10 до 13 мм) и инициирует зажигание дуги без непосредственного контакта электрода с объектом сварки.

В аппаратах для сварки без осциллятора на начальном этапе зажигания дуги сварщику необходимо связать клемму заземления с изделием и попытаться произвести удар кончиком электрода по стыку. Это физическое взаимодействие ведет к возникновению короткого замыкания между положительным и отрицательным полюсами. Когда наконечник электрода быстро отводится на 3-5 мм от заготовки, произойдет зажигание дуги, температура которой может достигать 3000-5000°C, в зависимости от установленной силы тока.

Это тепло способно расплавить края основного металла и сам электрод (или присадочный металл). При увеличении воздушного зазора дуга гаснет. Зажечь дугу, если электрод горячий, достаточно просто приподнести его близко к поверхности металла и слегка коснуться ее. Однако, если электрод холодный, это создать трудность, так как на поверхности металла образуются окислы, ухудшающие электрический контакт. В таких случаях сварщику может потребоваться больше времени, что особенно критично, если за смену необходимо выполнить много коротких сварных швов.

Для неопытного сварщика существует риск, что он не успеет убрать наконечник электродом с поверхности, и в случае замыкания полюсов электрод может застрять. Это приведет к необходимости неэффективных движений с горелкой, чтобы извлечь застрявший электрод, что отнимает ценное время и портит внешний вид сварного шва. В результате может произойтиискажение вольфрамового электрода или поломка его части, что негативно скажется на качестве работы и может потребовать дополнительного времени на устранение повреждений.

Применение осцилляторных сварочных аппаратов предлагает ряд преимуществ:

• Ускорение процесса зажигания дуги. С многократными ударами по поверхности изделия можно легко избавиться – теперь этот процесс проходит мгновенно, независимо от того, нужно ли выполнить первичное или повторное зажигание.
• Снижение времени, необходимого для заточки электрода. При аргоновой сварке каждое случайное касание вольфрамового электрода об поверхность металла слегка притупляет его. К тому же на вольфрам могут налипать брызги расплавленного металла, что также ухудшает его рабочую способность. Когда жало становится слишком толстым и загрязненным, это ведет к расширению электрической дуги и увеличению ширины шва, что подразумевает частые перерывы в работе для затачивания первого.
• Поддержание чистоты поверхности. Когда электрод касается поверхности, он оставляет следы от дуги, что требует шлифовки для удаления черных точек. Высокий разряд осциллятора, напротив, не оставляет таких следов, что уменьшает время, необходимое для последующей механической обработки детали.

При каких обстоятельствах пригодится осциллятор

Осцилляторный сварочный аппарат особенно полезен при работе с легированными сталями и цветными металлами, такими как алюминий и медь. Данный тип аппарата также значительно упрощает сварку тонких железных листов толщиной 0,6-0,8 мм, так как сила тока на этих режимах минимальна и дуга может гаснуть при небольшом увеличении воздушного зазора. Это делает поджиг процесса сварки чрезвычайно легким.

Сварка мелких конструкций, таких как капсулы и трубки, также значительно упрощается благодаря высокочастотному поджигу. В данном случае нет необходимости стучать по маленькой заготовке или перемещать её, что позволяет избежать использования дополнительных фитингов для крепления. Если нержавеющую заготовку требуется отполировать до блеска, использование осциллирующей дуги оставляет меньше следов и нуждается в меньшей механической обработке.

Что это такое и для чего нужен?

Осциллятор для сварки — это устройство, способствующее генерации высокочастотного тока, необходимого для соединения наконечника электрода с сварочной поверхностью без физического контакта. Как правило, оно располагается между источником энергии и сварочным аппаратом.

Осциллятор может работать как отдельное устройство или быть интегрированным непосредственно в корпус сварочного аппарата.

Стабилизатор дуги может функционировать разными способами:

• Создание кратковременного импульса, который возбуждает дугу не касаясь изделия. Визуально это напоминает молниевый разряд, передающийся от конца электрода к обрабатываемой поверхности.
• Поддержание высокого напряжения на постоянной основе, которое может накладываться на ток сварки. Это позволяет одновременно осуществлять процесс сварки и поддерживать стабильное горение дуги.

Характеристики этого устройства широко востребованы при работе с цветными металлами. Когда необходимо сварить листы алюминия, нержавеющей стали или меди, осциллятор быстро зажигает дугу и активирует процесс сварки. Осциллятор применяется для обеспечения высокой точности на начальном этапе сварки.

Это уменьшает необходимость в последующей механической обработке деталь из-за последствий контакта с электродами.

Такие устройства также широко используются при плазменной резке, поскольку они помогают быстро и качественно разрезать материал. Осциллятор становится практически незаменимым при работе с тонкими листами. В этой ситуации ток инвертора часто устанавливается на минимальном уровне, и подача осциллятора помогает стабилизировать процесс сварки при низких напряжениях.

Внутреннее устройство

Структура осциллятора организована так, чтобы обеспечить правильную настройку всех контактов, что является залогом стабильной работы устройства. Многие осцилляторы имеют схожее строение, состоящее из следующих компонентов:

• выпрямитель, отвечающий за выравнивание тока;
• блок накопления заряда из конденсаторов;
• источник питания;
• модуль формирования импульса, включающий в себя колебательный контур и разрядник;
• блок регулировки;
• газовый клапан для аргоновых установок;
• трансформатор с повышающим потенциалом;
• датчик напряжения.

Основная цель осциллятора заключается в повышении входного напряжения за счет увеличения частоты и напряжения при уменьшении времени импульса. Теперь давайте рассмотрим, как функционирует упомянутая схема.

1. Нажатие кнопки на горелке запускает электрическую цепь.
2. На входе выпрямитель выравнивает ток, создавая однонаправленное напряжение.
3. Конденсаторы накапливают напряжение для разряда.
4. Энергия направляется в колебательный контор, где повышается напряжение.
5. Схема управления контролирует освобождение импульса.
6. Параллельно открывается газовый клапан.
7. Создается импульс, который соединяет по воздуху электроды и изделие, для чего подключается массовый кабель.
8. После завершения сварочного процесса высокочастотный импульс прекращается.
9. Когда дуга затухает, осциллятор обеспечивает продувку горелки аргоном на протяжении 4 секунд, что приводит к охлаждению вольфрамового электрода и последнего участка сварного шва.

Разновидности

По принципу действия выделяют два типа осцилляторов.

1. Непрерывный агрегат. В данном варианте происходит суммирование сварочного и высокочастотного токов. Дуга зажигается без контакта электрода с металлической поверхностью, что исключает разбрызгивание. В этом случае сварщик не подвержен риску удара током, что повышает эффективность работы. Энергетические потери здесь минимальны.
2. Импульсный аппарат, который отличается параллельным подключением и применяется в ситуациях, требующих работы с переменным током. Основной сложностью этой схемы является необходимость быстрой реакции на смену полярности.

Наличие конденсаторов в конструкции осциллятора значительно повышает функциональность устройства. Также важно наличие цепи обратной связи для повышения производительности.

Применение осцилляторов

Сварочные осцилляторы благодаря своим характеристикам часто используются в оборудовании, предназначенном для работы с цветными металлами. С использованием осциллятора при сварке нержавеющей стали, алюминия или меди, сварщик может быстро зажечь дугу и немедленно начать сварку, избавляя себя от утомительного постукивания и очистки электрода о заготовку.

Осциллятор удобен также для точного начала сварки. Сварщик может разместить вольфрамовую иглу на краю шва, одеть маску и одним нажатием кнопки запустить процесс. Это значительно уменьшает необходимость в дальнейшей механической обработке заготовки, которая может возникнуть из-за контакта электродов. Данные устройства также используются в системах плазменной резки, позволяя быстро начать процесс раскроя материала.

Сварочный осциллятор отлично подходит для работы с тонкими листами. В этих случаях инверторный ток обычно устанавливается на низкие значения, и любое незначительное удаление кончика электрода от сварочной ванны приводит к прерыванию дуги. Введение осциллятора стабилизирует сварное задание при малых токах.

Устройство осциллятора

Осцилляторы всегда располагаются в электрической цепи между трансформатором или выпрямителем и держателем сварочного электрода. Это обеспечивает их совместимость и стабилизацию процесса. Большинство моделей осцилляторов имеют единообразную структуру и включают следующие элементы:

• выпрямитель напряжения;
• блок накопления заряда, основанный на конденсаторах;
• источник питания;
• узел формирования импульса, включающий колебательный контур и разрядники;
• блок управления;
• газовый клапан, используемый в аргоновых установках;
• повышающий трансформатор;
• датчик напряжения, позволяющий контролировать процессы.

Принцип работы

Главная задача генератора импульсов заключается в увеличении входного напряжения за счет повышения частоты и величины создания тока, а также сокращения продолжительности всплеска до менее одной секунды. Основные шаги работы схемы выглядят следующим образом:

1. При нажатии кнопки на горелке начинается работа электрической цепи.
2. Выпрямитель на входе выравнивает ток, обеспечивая его однонаправленность.
3. Конденсаторы накапливают необходимое напряжение для разряда.
4. Когда ток высвобождается, он направляется на колебательный контур из обмоток трансформатора, где напряжение увеличивается.
5. Схема управления контролирует каждое высвобождение импульса.
6. Сразу после этого открывается газовый клапан.
7. Генерируется импульс, связывающий по воздуху электроды и изделие. Для этого к изделию подсоединяется массивный кабель.
8. По окончании прохождения сварочного тока высокочастотный импульс прекращается. Шов осуществляется на ранее установленных настройках сварочного аппарата.
9. После полного завершения горения дуги осциллятор включает продувку горелки аргоном на протяжении 4 секунд, чтобы охладить вольфрамовый электрод и последний участок сварного шва.

Как использовать

Независимо от того, является ли генератор импульсов самодельным или купленным готовым изделием, важно соблюдать некоторые основные правила использования его для TIG-сварки (также и других процессов). Использование сварочного осциллятора допускается только совершеннолетним лицам.

Для инвертора

При использовании осциллятора с инверторными аппаратами важно соблюдать следующие меры предосторожности:

• Регулировка может производиться только при отключенной сети питания;
• Общая очистка механизма и служебных контактов должна проводиться в том же состоянии;
• Обязательно уделяйте внимание исправности блокировочных механизмов, так как их неисправность может привести к электрическим травмам не только у сварщика, но и у других специалистов;
• Контроль частоты импульсов важен – не допускается превышение значения 40 мкс.

Для плазмореза

Сварочный осциллятор, используемый для оборудования плазменной резки, должен быть адаптирован к определенной модели резака, как самодельного, так и серийного производства. При этом тиристоры должны быть тщательно подобраны для достижения стабильного реза.

Особенность схемы плазменного резака заключается в том, что импульсы всегда присутствуют, и контакты остаются под напряжением даже в отключенном состоянии. Поэтому необходимо соблюдение всех мер безопасности.

Схемы для осциллятора

Схема сварочного осциллятора — это техническое решение, варьирующееся в зависимости от предполагаемой частоты использования и условий эксплуатации.

Совместно с аргонодуговой сваркой

Разработка осциллятора для ручной аргонной сварки должна основываться на принципе непрерывной работы. Подключение осуществляется через стандартный трансформатор. Сборка не требует использования дорогостоящих или уникальных компонентов, хотя могут возникнуть сложности с выбором тиристоров, которые необходимо проверять по стабильности разрядов.

Невозможно исключить возможность реализации схемы без тиристора – при этом конструкция осциллятора будет проще.

Для инверторного устройства

Составляющие схемы осциллятора для инверторного устройства включают в себя:

• общий блок питания;
• источник питания для конденсаторов;
• выпрямитель входного тока;
• блок, осуществляющий генерацию целевого импульса;
• трансформатор для повышения напряжения;
• управляющий блок.

Встроенное изделие располагается между выпрямителем и держателем электрода.

Подробнее о сварке TIG можно узнать по данной ссылке.

Осциллятор для сварки алюминия

Создание самодельного осциллятора для обработки алюминия необходимо, если отсутствует заводской аналог. Этот тип горения дуги отличается низкой стабильностью.

Его основная функция заключается в постоянном преобразовании низкочастотного переменного тока в высокочастотный.

С плазморезом

Генератор для плазменного резака применяется искрового типа за счет высокой перепады напряжения в 20 кВт, который необходим для генерации плазмы. При нажатии кнопки происходит накопление заряда в конденсаторе (или конденсаторах), который возвращается в вакуум при необходимости.

Готовые устройства доступны в продаже, однако, можно собрать их самостоятельно при наличии знаний в области радиомеханики.

При сборке собственного генератора для плазменного резака не забудьте учесть следующие аспекты:

• кнопку для запуска источника питания для всего плазмореза, которая должна быть связана с конденсатором;
• конденсатор (нужно обратить внимание на тип и мощность) – этот компонент влияет на длительность импульса;
• тиристоры (также стоит обратить внимание на их тип и мощность) – закрытие тиристоров способствует стабильности дуги.

Пошаговое изготовление

Наилучший подход к самостоятельному изготовлению осциллятора – это обратиться за помощью к опытному сварщику. Если сварка необходима регулярно, стоит приобрести сертифицированный продукт, однако, если работы с аппаратом будут случайными, то сборка может быть более выгодной.

Для этого вам потребуется стандартная дроссельная катушка (ферритовое кольцо с медным проводом), готовый трансформатор и выключатель. Рекомендуется также использовать индикатор короткого замыкания (например, MTX-90).

Осциллятор для инвертора

Учитывая разнообразие возможностей трансформаторной и плазменной техники, важно учитывать специфику применения вашего сварочного осциллятора:

• целевое назначение: тип свариваемых сплавов и их толщина имеют значение;
• необходимые параметры по номинальному току и мощности – если они уникальны (например, достаточно высокие), стоит заранее позаботиться о высококачественных электрических компонентах.

При самостоятельной сборке инверторного аппарата стоит помнить о следующем:

• обмотки трансформатора должна быть вскрыты и подстроены под необходимый ток – это может потребовать изменения количества витков, а сердечник дополнительно обматывается;
• необходимо установить разрядник;
• цепь следует укрепить колебательным контуром, который должен быть дополнен одним или несколькими конденсаторами;
• после сборки обязательно проводится проверка: с помощью кнопки пуска активируется разрядник, который генерирует сварочную дугу.

При правильной сборке устройства дуга зажигается с легкостью и стабильно работает. Узнать более подробно, что такое дуговая сварка, вы можете по этой ссылке.

Осциллятор для плазмореза

Генератор для плазмотрона может быть собран с использованием известной схемы, однако ключевым моментом являются конденсаторы. Более долговечные и многофункциональные решения можно получить из компонентов люминесцентных ламп.

В качестве альтернативы, вместо трансформатора можно внедрить умножитель напряжения, взятый из телевизора, ЖК-монитора или ксерокса.

Важно, чтобы изоляция была качественной, иначе высокочастотный ток может пробить обмотки. Во избежание нежелательных шумов рекомендуется обработать конечные витки обмотки эпоксидной смолой.

Из микроволновки

Собрать осциллятор можно из компонентов СВЧ-печи. Ключевым элементом является трансформатор от микроволновой печи, который будет выполнять функции силового модуля. Он может быть применен при выходной мощности до 2,2 кВ, обеспечивая безопасный уровень работы на расстоянии нескольких десятков сантиметров от пользователя.

Эта мощность может быть увеличена до 5-6 кВт, если в схему будут добавлены конденсаторы. Сердечник для высокочастотного трансформатора можно получить из старого монитора.

Для первичной обмотки подойдет медный провод сечением 15 мм, а для вторичной – до 50 мм². Обмотки необходимо покрыть винилом и специальной трансформаторной бумагой.

Разрядные устройства можно изготовить из обычных винтов и медных наконечников.

Необработанный пусковой клапан рекомендуем приобрести в готовом варианте. Кнопку запуска можно добавить в список необходимых компонентов вместе с блоком питания.

Один из подручных способов состоит в использовании деталей не из микроволновой печи, а из ненужного телевизора. Например, трансформатор ТДКС (трансформатор высокого напряжения) часто остается в рабочем состоянии и широко используется для создания сварочного оборудования, что упрощает его получение.

Основные сигналы осцилляторов

Осцилляторы могут предоставлять различные сигналы, что отличает их от более традиционных графических индикаторов ценовых колебаний, таких как скользящие средние.

1. Пересечение сигнального уровня (например, 0,50 или особой сигнальной линии).
2. Находясь в зоне перекупленности или перепроданности (overbought или oversold), а также выход из этой зоны.
3. Дивергенция (расхождение) динамики осциллятора с ценовой динамикой инструмента.
4. Пересечение уровня поддержки или сопротивления.

Пересечение сигнального уровня

Многим сигналам осцилляторов лучше всего работает в условиях «бокового тренда», когда нет серьезной ценовой тенденции. Однако осцилляторы все же могут подтвердить наличие тренда.

Например, если 14-дневный осциллятор RSI пересекает уровень 50 снизу вверх, это может служить показателем того, что цена находится в восходящем тренде. Тренд также может быть подтвержден смещением диапазона осциллятора. Если диапазон осциллятора RSI меняется с 30-70 на 20-60, это означет, что цена идет в нисходящем тренде.

Для таких осцилляторов, как Stochastic Oscillator и MACD, сигналом торгов может стать пересечение определенной сигнальной линии, находящейся в графике осциллятора.

Зона перекупленности или перепроданности

Когда осциллятор достигает высоких значений, особенно близко к верхней границе торгового диапазона, это может указывать, что цена уже высока, и покупать инструмент рискованно; также существуек возможность, что цена в скором времени вновь пойдет вниз. Аналогично, когда осциллятор падает и достигает низких уровней, это отражает ежемесячные зоны перекупленности и перепроданности. Например, для индикатора RSI зона перепроданности могла бы находиться между 0-30, а зона перекупленности — между 70-100. Однако определение этих уровней нуждается в корректировке, и значения, характеризующие перекупленность и перепроданность, могут варьироваться в зависимости от ситуации на рынке.

Например, если осциллятор RSI находится в диапазоне между 20 и 60, зона перепроданности будет определяться в пределах 0-25, а перекупленности — на уровне выше 60.

Для осцилляторов, которые не имеют жесткого диапазона колебаний, таких как Momentum, зоны перепроданности и перекупленности могут устанавливаться лишь статистическими методами.

Возврат осциллятора из зоны перекупленности или перепроданности считается сигналом к действию.

Дивергенция

Дивергенция представляет собой ситуацию, когда цена инструмента (акции, товара) достигает новых значений максимумов или минимумов, а динамика осциллятора в это время падает или наоборот, растет по сравнению с предыдущими рекордами. Например, если цена акции продолжает расти, но осциллятор за этот период не достигает нового максимума, это свидетельствует о медвежьей дивергенции. Медвежья дивергенция указывает на возможность разворот восходящего тренда в нисходящий.

Обратная «восходящая дивергенция» наблюдается, когда цена инструмента достигает нового минимума, а динамика осциллятора начинает расти, что может сигнализировать о вероятном тренде к росту.

Не углубляясь в сложные математические объяснения, дивергенция может быть визуализирована на простом примере: представьте, что вы поднимаетесь по горе. При подъеме склон становится менее крут и это может сигнализировать о достижении вершины и начале спуска. Хотя步 (высотное изменение) каждую её секунду увеличивается (увеличение скорости), общий рост высот становится все меньшим (снижение скорости осциллятора от максимальных значений). Это и есть явление, называемое дивергенцией.

Основные виды осцилляторов

К наиболее распространенным индикаторам, основанным на принципе ценового импульса, можно отнести следующие:

• осциллятор скорости изменений (Rate of change);
• осциллятор MACD (схождение-расхождение скользящих средних);
• индекс относительной силы (RSI).

Скорость изменений, или Momentum

Осциллятор, измеряющий скорость изменений, более известен как импульс. Это один из самых простых осцилляторов, который основывается на ценовой динамике финансового инструмента. Метод расчета осциллятора включает самое простое сравнение последней цены с ценой некоторого времени назад. Поскольку разные инструменты имеют разные цены, осциллятор рассчитывается в процентах, что делает его универсальным.

Формула для расчета значений осциллятора выглядит следующим образом:

M = 100% * (P — P c-n) / P c-n,

где P – это текущая цена, а P c-n – цена закрытия n дней назад.

Сигнальным уровнем, пересечение которого в данной формуле указывает на возможные изменения тренда, является уровень 0. Зоны перекупленности и перепроданности для этого осциллятора определяются эмпирически.

Изображение иллюстрирует пример дивергенции между индексом S&P 500 и осциллятором импульса.

Основным преимуществом осциллятора является его простота в расчете и настройке. Главным изменяемым параметром здесь является временной шаг. Основной недостаток заключается в сильной зависимости от старых значений. При этом, если на рынке наблюдается внезапное ценовое движение, даже спокойный рынок может привести к сильному скачку значения осциллятора, так как цена предыдущего максимума учитывается при расчете. Эти резкие скачки могут создать искажения в значениях осциллятора.

MACD

Для устранения влияния предыдущих цен могут сравниваться текущие значения с несколькими предыдущими значениями, основываясь на средних ценах. Люди зачастую могут получить более четкую картину тенденций на основе сравнения средней цены за короткий период со средней за более долгий период.

Однако, поскольку средние значеียน сравниваются с ценами с некоторой задержкой, бывает сложно найти подходящий момент для покупки или продажи. Для обращения внимания на обе проблемы – предыдущие ценовые колебания и задержку средних – был выведен осциллятор, который не основывается на пересечении средних, а на сходстве или расхождении скользящих средних. Итак, был создан осциллятор MACD, который дает лучшие результаты, если использовать экспоненциальные сглаженные средние значения.

Экспоненциальное сглаживание представляет собой метод расчета средневзвешенного за определенный период времени n, где последнее значение получает вес 1/n, а остальные значения теряют вес с течением времени (способ исследует рынок).

Каждый осциллятор анполуля нормально разстваживания снимается с разностьюЕе основное преимущество заключается в том, что значимость значений теряется со временем.

Для анализа текущих трендов между осциллятором и ценой, MACD сопоставляет не только разность средних (основной линии), но и другое среднее (сигнальная линия). Разница между основной максимальной и сигнальной линией отображается на графике осциллятора в виде гистограммы.

Плюсы и минусы осцилляторов

В общем, осцилляторы имеют свои сильные и слабые стороны. Преимущества осцилляторов заключаются в:

• наглядности процессов;
• разнообразии сигналов;
• опережающем характере сигналов;
• возможности точной настройки под конкретный инструмент.

Однако, к основным недостаткам относятся:

• сложности расчетов;
• привлекательная доля преждевременных и ложных сигналов;
• неоднозначные и сложные интерпретации некоторых сигналов.

Данный материал запланирован исключительно для информирования и не содержит торговых рекомендаций.

Это лишь общий набор рекомендаций и не содержит конкретных рекомендаций.

Изменчивость цен в течение определенного времени. Финансовая метрика, используемая в управлении рисками. Отражает скорость образования ценовых изменений.