Попытаемся показать, как, не ухудшая качества, можно снизить энергопотребление сварочного трансформатора до 3, 5–4 кВт, сделав его работу безопасной не только для себя, но и для окружающих.
Известно, что мощность, потребляемая сварочным трансформатором из сети, в основном определяется мощностью, передаваемой им во вторичную обмотку:
Р>2 = U>2хх∙I>2р,
где Р>2 — полная мощность вторичной обмотки, В∙А;
U>2xx — напряжение холостого хода вторичной обмотки, В;
I>2р — рабочий ток вторичной обмотки, А.
Величина I>2р нормирована для каждого диаметра электрода и уменьшать ее не рекомендуется, так как это ухудшает качество сварного шва. Например, для электродов диаметром 3 мм, I>2р = 100–120, для электродов диаметром 4 мм I>2р = 180–200 А и т. д. Остается напряжение холостого хода U>2xx. Для сварочных трансформаторов промышленного назначения его величина выбирается равной 65–70 В. И это вполне оправдано, если не обращать внимание на энергопотребление сварочного аппарата.
Около 14 лет назад автор данной статьи также столкнулся с проблемой снижения энергопотребления при постройке собственного сварочного аппарата. Эксперименты показали, что современная обмазка электродов позволяет зажигать дугу и поддерживать устойчивым ее горение даже при напряжении холостого хода U>2xx = 28 В! Конечно, дуговой промежуток был очень маленьким, и любое небрежное движение сварщика приводило к гашению дуги. Кроме этого, дуга становилась «капризной» на зажигание, если поверхность свариваемых изделий содержала ржавчину или была покрыта оксидной пленкой. Да и не все типы электродов допускали такой режим. Лучшие результаты сварки под низким напряжением показали электроды диаметром 3 мм АНО-21 (торговая марка «Тигарбо») Каменского опытного механического завода. (Эти электроды очень популярны на Юге России!)
Уйдем от этой нижней границы. Оказалось, что напряжение U>2xx = 36–40 В позволяет успешно варить даже начинающему сварщику. При таком напряжении валик сварочного шва получался ровным, так как отсутствовало разбрызгивание капель жидкого металла, а шлаковая пленка была тонкой и легко отслаивалась от изделия. Но самое главное — резко снизилось энергопотребление сварочного трансформатора до 3,5–4 кВт, что сделало его абсолютно пригодным для домашнего применения. Семейный бюджет получил при этом существенный выигрыш.
С учетом изложенного выше можно сделать вывод: в любом сварочном трансформаторе после несложной доработки можно ввести экономичный режим. Для этого во вторичной обмотке необходимо сделать отвод на напряжение 36–40 В.