В чем разница переменного и постоянного тока: Постоянный и переменный ток | Полезные статьи

Дуговая сварка: в чем разница между сваркой на переменном и постоянном токе?

Делиться:

13 сентября 2021 г. Сварка за меньшие деньги

Для тех, кто не имеет опыта сварки или не имеет какой-либо сертификации, может показаться запутанным услышать обо всех различных типах сварки. Обычно это может включать обсуждение дуговой сварки на переменном и постоянном токе. Оба они являются допустимыми типами сварки, но у них есть свои различия и правильное применение. Продолжайте читать ниже, чтобы узнать об основных различиях между дуговой сваркой на переменном и постоянном токе.

Что означают переменный и постоянный ток?

Основная разница между этими двумя сварными швами связана с полярностью. AC означает переменный ток, а DC означает постоянный ток. Другими словами, постоянный ток использует одну полярность, которая может быть отрицательной или положительной, тогда как переменный ток использует переменную полярность между положительным и отрицательным постоянным током. Оба типа сварки имеют определенные преимущества, и для каждого из них требуется различное оборудование.

Преимущества и недостатки сварки постоянным током

Сварка постоянным током является предпочтительной формой сварки для большинства применений. По сравнению со сваркой на переменном токе, сварка на постоянном токе обеспечивает более плавную сварку, меньшее разбрызгивание и более стабильную дугу. Он также лучше проникает в металл сварного шва, что в большинстве случаев обеспечивает более прочную связь, чем сварка на переменном токе. К сожалению, сварка постоянным током не подходит для сварки алюминия, потому что она не может производить нужное количество тепла. Кроме того, он не может устранить проблемы с возвратом дуги, возникающие, когда дуга блуждает или выходит из соединения. Кроме того, когда дело доходит до покупки сварочного аппарата, оборудование постоянного тока стоит дороже, поскольку для переключения тока требуется внутренний трансформатор.

Преимущества и недостатки сварки на переменном токе

Несколько недостатков сварки на постоянном токе на самом деле заключаются в том, что сварка на переменном токе имеет преимущество. Он поддерживает сварку при более высоких температурах, что делает его отличным вариантом для сварки алюминия и удаления оксидной пленки на металле. Он также может решить проблемы, связанные с дуновением дуги, а переменный ток делает ее более стабильной при сварке магнитных материалов. Поскольку сварка переменным током не требует внутреннего трансформатора, как сварочные аппараты постоянного тока, сварочные аппараты переменного тока дешевле, что может сделать их лучшим вариантом для начинающих. И наоборот, сварка переменным током дает сбои в области сильных сторон сварки постоянным током, а также в нескольких других областях. Ее труднее контролировать и она менее надежна, чем сварка постоянным током, она не такая гладкая и имеет тенденцию к большему разбрызгиванию.

Что лучше: сварка на переменном или постоянном токе?

Сварка постоянным током является предпочтительным вариантом для большинства применений. Однако для определенных применений или металлов сварка переменным током может быть лучшим выбором. Для домашнего или начинающего использования все сводится к тому, что нужно сделать, но сварочные аппараты переменного тока дешевле. Цена может сделать их лучшим вариантом для дуговых сварщиков, которые хотят привыкнуть к основам и научиться сваривать или выполнять небольшие работы, прежде чем инвестировать в более дорогой сварочный аппарат постоянного тока.

Другим фактором, который следует учитывать, является мощность, потребляемая сварочным аппаратом. Сварочные аппараты переменного тока более универсальны, поскольку их можно использовать в розетках с напряжением до 110 вольт. Напротив, сварочные аппараты постоянного тока требуют большей мощности, и для обеспечения 220 вольт в доме или магазине необходимо будет подключить специальную розетку. Это может быть значительным вложением, поэтому рекомендуется получить больше опыта в области сварки, прежде чем переходить сразу к более дорогим сварочным аппаратам постоянного тока.

Хотите научиться сварке или стать новым сварщиком?

Если вы ищете хорошее оборудование, которое можно использовать для обучения сварке, мы поможем вам. В Welding for Less мы предлагаем все, что вам нужно, чтобы приступить к работе в качестве новичка, включая сварочные аппараты переменного тока, оборудование для обеспечения безопасности, аксессуары и многое другое. На самом деле, у нас есть сварочные аппараты для всех уровней опыта, включая варианты меньшего размера для новичков и качественные сварочные аппараты постоянного тока для опытных пользователей. Не стесняйтесь обращаться к нам по электронной почте [email protected] или звонить по телефону (877) 219-3936 с любыми вопросами, которые могут у вас возникнуть.

Подано в: дуговые сварщики, дуговая сварка, как сварить, научиться сваривать

Делиться: Предыдущая статья Обучение сварке: главные ошибки сварки MIG и как их избежать Следующая статья Изучите навыки сварки: 5 проектов для начинающих

Разница между вилками и разъемами питания переменного и постоянного тока

Блоки питания имеют как входное, так и выходное напряжение и поэтому часто имеют соответствующие входные и выходные разъемы. Стандартизированы однофазные настенные розетки переменного и постоянного тока и настольные источники питания с розетками переменного тока (вход) и разъемами питания постоянного тока (выход), а также соответствующие напряжения и максимальные токи; таким образом, обсуждение этих соединителей значительно упрощается. Выходные разъемы постоянного тока гораздо менее стандартизированы, поэтому будет обсуждаться только общедоступное подмножество разъемов.

Давайте рассмотрим распространенные входные и выходные силовые разъемы переменного и постоянного тока и способы их использования.

Розетки и шнуры переменного тока

Выбор штепсельной вилки переменного тока, как правило, прост и сводится к двум критериям: в каких регионах и/или странах предназначен источник питания, и требуется ли для приложения два проводника или три проводника. В большинстве стран есть четко определенные комбинации вилок и розеток, напряжения и частоты.

Поскольку напряжения в настенных розетках стандартизированы, разъемы питания переменного тока имеют аналогичные номиналы, чтобы обеспечить достаточную изоляцию для стандартных напряжений. Максимальный номинальный ток для разъемов также стандартизирован. Различные номиналы часто используют физически разные контакты разъема, так что несовместимые комбинации вилки и розетки не могут быть задействованы.

Для настольных адаптеров подключение к сети переменного тока представляет собой шнур, тогда как сетевой адаптер будет иметь встроенную вилку. Многие продукты со шнурами питания переменного тока имеют стандартный вход переменного тока на корпусе продукта, к которому подключается шнур питания. С помощью этих продуктов можно подключаться к настенным розеткам различных типов (в других регионах или странах), заменив шнур питания переменного тока на кабель с соответствующей конфигурацией настенной вилки. Некоторые адаптеры питания для настенного монтажа имеют аналогичную функцию, но вместо замены шнура питания используются взаимозаменяемые блейд-модули для разных регионов или стран.

Типы вилок переменного тока. Фото: ЦУИ

Международная электротехническая комиссия (МЭК) публикует руководство, в котором вилки классифицируются по буквенным обозначениям. Хотя в этом руководстве хорошо сгруппированы типы вилок, оно не учитывает все возможные нюансы и варианты. Например, вилка типа A (используемая в Северной Америке, Центральной Америке и Японии) обычно поляризована (нейтральный контакт шире) в Северной Америке; однако в Японии это не всегда так. Это означает, что японские вилки обычно работают в Северной Америке, но не всегда наоборот.

Японская вилка типа A с двумя узкими лопатками (слева) и североамериканская вилка типа A с узкими и широкими лопатками (справа). Фото: ЦУИ

Два проводника против трех проводников

На большинстве международных рынков однофазное питание переменного тока стандартизировано для подачи с тремя проводниками, хотя не все три проводника используются во всех приложениях. Три проводника состоят из двух силовых проводников и третьего проводника защитного заземления (PE), заземления корпуса (FG) или защитного заземления. Подача питания осуществляется с помощью двух силовых проводников, а заземляющий проводник присутствует для повышения безопасности от опасного напряжения.

Современные конструкции источников питания, в которых используется двухпроводная вилка, имеют достаточную изоляцию, чтобы обеспечить безопасность конструкции, не требуя заземляющего проводника.

Рекомендуется для вас: Изучите основы USB-C и USB Power Delivery

Линия и нейтраль в сравнении с линией 1 и линией 2

Во многих однофазных приложениях переменного тока силовые проводники маркируются либо как Линия и Нейтраль, либо как Линия 1 и Линия 2. Предполагается, что потенциал напряжения нейтрального проводника должен быть близок к потенциалу местного заземления, и, таким образом, иногда его считают «более безопасным», чем сетевое напряжение.

Как упоминалось ранее в этом обсуждении, в североамериканской сетевой вилке типа А используется более широкая лопатка для нейтрального проводника и более узкая лопатка для линейного проводника. Соответствующие прорези в настенной розетке для Северной Америки позволяют идентифицировать линейный и нулевой проводники на нагрузке. Следует отметить, что многие вилки и розетки переменного тока (кроме североамериканской версии типа A) могут быть подключены с перепутанными линейным и нейтральным проводниками (например, ранее описанный японский разъем типа A), и, таким образом, большинство нагрузок для международных рынки не различают линейные и нейтральные входные проводники переменного тока.

Когда используются проводники линии 1 и линии 2, напряжения двух проводников часто уравновешиваются относительно потенциала земли. Нейтральный проводник не используется, когда питание передается по проводникам линии 1 и линии 2.

Разъемы питания постоянного тока

Существует множество стандартов для разъемов постоянного тока и, возможно, еще больше версий нестандартных разъемов. Стандартные разъемы, которые мы обсудим, — это цилиндрические разъемы, разъемы DIN и разъемы USB.

Ниже перечислены некоторые функции, связанные с тремя категориями выходных разъемов питания постоянного тока:
.

Характеристики выходной мощности постоянного тока. Фото: ЦУИ

Цилиндрические соединители

Цилиндрические соединители, возможно, являются наиболее распространенной конструкцией соединителей питания постоянного тока, поскольку они недороги в производстве из-за нестрогих механических допусков и не требуют ориентации при соединении их вместе.

Вам также может понравиться: Солнечный взрыв

Наиболее распространенная форма цилиндрических соединителей представляет собой вилки, состоящие из концентрических металлических гильз (цилиндров), разделенных изолятором. Доступно множество стандартных диаметров как для внутренней, так и для внешней втулки, а также длины цилиндра плунжера.

Существуют общие комбинации диаметров и длин, но инженеру-конструктору все же необходимо указать желаемые размеры заглушек, используемых в их продуктах.

Пробка ствола с внутренним диаметром 2,1 мм, внешним диаметром 5,5 мм, длиной ствола 9,5 мм. Фото: ЦУИ

Соответствующий бочкообразный домкрат имеет штифт, который входит во внутреннюю втулку вилки, часто с неплотным механическим зазором, и консольную пружину, контактирующую с внешней втулкой вилки. Как и цилиндрический плунжер, цилиндрический домкрат имеет размеры, соответствующие диаметру центрального штифта, внутреннему диаметру корпуса и глубине вставки плунжера.

Бочка Джек. Фото: ЦУИ

Когда цилиндрическая заглушка вставляется в домкрат, пружина домкрата давит на внешнюю втулку вилки и заставляет центральный штифт домкрата соприкасаться с внутренней втулкой вилки. Выбор размеров вилки и разъема должен обеспечивать желаемую механическую посадку и правильность электрических соединений.

Электрические соединения штепсельной вилки и гнезда. Фото: ЦУИ

Хотя характеристики цилиндрического соединителя делают его пригодным для многих приложений, существуют также некоторые проблемы, связанные с конструкцией цилиндрических соединителей. Механический допуск между центральным штифтом домкрата и внутренней втулкой вилки не нормируется. Точно так же сила, с которой консольная пружина домкрата давит на внешнюю втулку вилки, не нормируется. Это отсутствие стандартизации означает, что усилия вставки и удерживания между вилкой и гнездом трудно определить, и они варьируются в широком диапазоне. В стандартных бочкообразных соединителях нет механического удерживающего механизма для соединения, поэтому соединение может случайно разорваться. Решением, обеспечивающим сохранение соединения, является использование фиксирующих цилиндрических соединителей. Цилиндрические соединители с замком доступны как с резьбовым, так и с поворотным замком.

Соединители с резьбой и поворотным замком. Фото: ЦУИ

Текущий номинал бочкообразных соединителей определяется усилием и площадью поверхности между консольной пружиной и внешней втулкой, а также между внутренним штифтом и внутренней втулкой. Легкие силы и небольшие площади поверхности ограничивают номинальные токи разъемов.

Цилиндрические соединители доступны с различными внутренними и внешними диаметрами проводников. Хотя не существует стандартов для комбинаций внутреннего и внешнего диаметров, разработчики продуктов могут указать размеры, чтобы они соответствовали существующим продуктам или отличались от других продуктов. Два наиболее распространенных размера цилиндрических соединителей: внешний диаметр втулки 5,5 мм с внутренним диаметром втулки 2,1 мм и внешний диаметр втулки 5,5 мм с внутренним диаметром втулки 2,5 мм.

Предлагаются стандартные цилиндрические плунжеры CUI: (вверху) наружный диаметр (в середине) внутренний диаметр (внизу) обозначение номера детали CUI. Фото: ЦУИ

Условие эволюционировало с внешним проводником как заземлением или отрицательным напряжением и внутренним проводником как положительным напряжением. Преимущество этой конфигурации заключается в том, что если внешняя вилка муфты касается оголенного проводника, то оголенный проводник будет соединен с землей, а не с каким-либо другим электрическим потенциалом. Это соглашение не всегда соблюдается, и некоторые группы разработчиков продукции размещают положительный потенциал на внешнем проводнике, а отрицательный потенциал — на внутреннем проводнике.

Символы полярности штекера ствола. Фото: ЦУИ

Выбор шнура питания, который должен соответствовать разъему питания, является наиболее распространенной конфигурацией, используемой в отрасли. Эта конфигурация проста в изготовлении и позволяет пользователю более удобно выравнивать разъем при сопряжении. Тем не менее, есть приложения, в которых может быть предпочтительнее прямоугольная конфигурация вилки. Одной из причин выбора прямоугольной вилки может быть желание, чтобы силовой кабель постоянного тока оставался ближе к корпусу, когда он вставляется в вилку, и, таким образом, позволяет уменьшить физическую площадь, занимаемую изделием. Еще одна причина выбора прямоугольного плунжера заключается в том, чтобы обеспечить фиксацию между двумя половинами соединения ствола. Поскольку шнур питания расположен под прямым углом к ​​разъему, сила, натягивающая шнур, вызовет крутящий момент на цилиндрическом разъеме, что затруднит отсоединение разъема. Также можно закрепить шнур под крюком или защелкой на корпусе изделия, чтобы усилие натяжения кабеля не передавалось на вилку.

Заглушки прямые и угловые. Фото: ЦУИ

Разъемы DIN

Разъемы питания DIN представляют собой разъемы с четырехконтактными или гнездовыми контактами, заключенными в круглый корпус. Эти соединители были первоначально определены немецкой организацией по стандартизации (Deutsches Institut fur Normung) и, следовательно, получили название соединителей DIN, но теперь они определяются IEC 60130-9. Разъемы Power DIN часто используются в приложениях средней мощности, когда цилиндрические разъемы не могут выдерживать требуемый ток. Часто существует путаница между силовыми разъемами DIN и сигнальными разъемами DIN. Не существует абсолютного определения силового DIN-разъема, но по соглашению силовые DIN-разъемы имеют четыре контакта, расположенных на расстоянии примерно 90 градусов вокруг центра разъема. Хотя размеры контактов и разъемов трудно найти в документации, можно предположить, что 4-контактные вилки и разъемы питания DIN подключаются правильно. Разъемы Power DIN также можно найти с резьбовым замком, как и цилиндрические разъемы.

Вилка и разъем питания DIN. Фото: ЦУИ

Разъемы USB

Разъемы USB изначально были разработаны для подачи питания постоянного тока и цифровых сигналов. Широкое признание уровня напряжения питания USB и разъемов также сделало их популярными для приложений, предназначенных только для питания. Разъем типа A является, пожалуй, самым популярным разъемом USB в настоящее время, и его можно найти в приложениях, требующих 5 В постоянного тока с уровнями нагрузки менее 2 А. Варианты разъема USB типа A (мини, микро и т. д.) .) также используются в аналогичных приложениях подачи энергии. Одно ограничение разъема типа A и его вариантов заключается в том, что существует только одна ориентация разъемов, в которой они будут правильно подключаться. Это ограничение требует, чтобы пользователь определял правильную ориентацию вилки и гнезда либо путем визуальной идентификации, либо путем попытки вставки.

Проверьте свои знания по теме: Развитие ветроэнергетики

Разъем USB Type-C более компактен и может быть вставлен в любом из двух очевидных направлений. Разъемы Type-C могут передавать более высокие уровни мощности, чем предыдущие версии разъемов USB, и рассчитаны на максимальное напряжение 20 В при 5 А. См. статью CUI USB Type-C, подача питания и программируемый блок питания для получить лучшее представление о спецификациях USB Power Delivery (PD) и Programmable Power Supply (PPS), используемых для подачи более высоких напряжений и токов. Хотя разработчики продуктов могут выбрать любой разъем для штекера питания постоянного тока, многие электронные продукты используют входные разъемы питания USB для получения 5 В постоянного тока. Из-за этой распространенной практики целесообразно использовать USB-разъемы только с источниками питания с номинальным выходным напряжением 5 В постоянного тока, чтобы не повредить многие продукты, использующие USB-разъемы питания, которые ожидают 5 В от разъема. Исключением из этой рекомендации является то, что если используется разъем USB типа C, то спецификации USB PD и PPS допускают согласование питания и нагрузки при напряжении от 5 В до 20 В.

разъемы USB. Фото: ЦУИ

В дополнение к электрическим характеристикам входных и выходных напряжений и токов источников питания, для источников питания также должны быть указаны разъемы.