При необходимости заварить швы с дефектами или сварить металлоконструкции из стали сварщики используют электроды с покрытием и инвертор, выдающий постоянный ток. Также в сварке нержавеющей стали часто применяются вольфрамовые электроды. Вне зависимости от выбранного электрода или модели сварочника часто возникает проблема правильного и быстрого розжига дуги. Чтобы решить эту проблему достаточно подключить в цепочку оборудования сварочный осциллятор.
В этой статье мы расскажем, что такое осциллятор в сочетании с остальным сварочным оборудованием, каков принцип действия и как применять его в своей работе.
Общая информация
Сварочный осциллятор для сварки алюминия или любого другого металла — это прибор, генерирующий ток высокой частоты. Благодаря этому току электрод лучше взаимодействует с поверхностью металла. Чтобы использовать осциллятор нужен сварочный аппарат и держатель электродов. В данном случае осциллятор устанавливается между ними. Наиболее известные модели осцилляторов: ОССД 300 и ОССД 400, ОП 240, ОП 400.
В целом, такие приборы работают по следующему принципу: осциллятор генерирует кратковременный электрический импульс, зажигая дугу. Импульс исчезает сразу после розжига дуги. При этом нет необходимости в физическом контакте электрода и поверхности металла. Со стороны этот импульс выглядит, как маленький разряд молнии между концом электрода и свариваемой поверхностью. Кстати, осциллятор можно сделать своими руками.
Устройство и работа
Если с назначением осциллятора разобраться не так сложно, то для понимания его работы потребуются некоторые знания в области физики. Первым делом необходимо понимать, что с помощью этого прибора мы получаем дистанционный розжиг дуги и в процессе сварки стабильную дугу, которая статична по отношению к изменяющемуся зазору между электродом и поверхностью металла.
Осциллятор принципиально состоит из нескольких блоков:
- Повышающий трансформатор служит для преобразования амплитуды напряжения.
- Колебательный контур, имеющий классическое строение. Он состоит из конденсатора и катушки индуктивности. В этом контуре возникают высокочастотные колебания.
- Разрядник. Его основной элемент – воздушный зазор, в котором возникает искра.
Естественно, нами не учтены различные датчики, обеспечивающие автономность работы и систему контроля. При реализации интегрированной схемы, когда осциллятор является составной частью аргонодугового инвертора, устройство оснащено клапаном подачи газа. Последний управляется микропроцессором и подает аргон в нужный момент времени. Осциллятор оснащен системой безопасности, обеспечивающей бесперебойную работу электрической цепи, а также сохранность жизни и здоровья самого сварщика. От поражения электрическим током защищает конденсатор. В случае его пробоя в работу вступает плавкий предохранитель, размыкающий цепь при превышении силы тока.
Алгоритм работы осциллятора можно представить в виде последовательности процессов. Рабочее напряжение бытовой сети поступает на первичную обмотку повышающего трансформатора. После преобразования тока на вторичной обмотке индуцируется ЭДС заданной величины (5-6 тысяч вольт). На данный момент частота тока равна промышленной частоте, то есть, 50 Гц. К обмотке вторичной катушки подключен конденсатор колебательного контура. Он начинает заряжаться, но так как собственная частота колебательного контура превышает частоту тока на обмотке, то в контуре возникают колебания. Изначально контур разомкнут, но пробой в разряднике играет роль своеобразного ключа и замыкает цепь. Колебания тока в контуре поступают на электрод.
Одним из примечательных свойств конденсатора является пропускание переменного электрического тока. Емкостное сопротивление с повышением частоты уменьшается. Блокировочный конденсатор является препятствием для низкочастотного тока, которым питается сам инвертор, однако пропускает высокочастотный ток. Таким образом, обеспечивается защита осциллятора от короткого замыкания.
Устройство
Большинство осцилляторов, представленных в магазинах, имеют схожее строение и состоят из выпрямителя, конденсаторов (накапливающих заряд), источника питания, отдельного узла (отвечающего за генерирование электрического импульса) с колебательным контуром и разрядником, блока управления, датчика напряжения и повышающего трансформатора. В моделях для работы с аргоном также есть газовый клапан.
Осцилляторы – Oscillators
Рис. 1 Осциллограмма электрического сигнала.
В техническом анализе осцилляторы – это математическое выражение скорости движения цены во времени, представленное на графике в виде осциллограммы или синусоиды. У осциллятора в отличие от индикатора есть собственная шкала измерения.
Цена на бирже постоянно изменяется: ее скорость то увеличивается, то снижается или сохраняется на одном уровне. Считается, что снижение скорости цены при повышательной или понижательной тенденциях является ранним предупредительным сигналом о том, что текущее ценовое движение может вскоре измениться. Именно такие моменты являются самыми выгодными для открытия позиции, так как за ними, как правило, следуют периоды, когда скорость быстро изменяется – именно в эти периоды и зарабатывается максимальная прибыль.
Разнообразные методы технического анализа работают на прогнозирование движения цены, эти методы можно разделить на две большие группы: графические методы и аналитические методы. Все индикаторы и осцилляторы относятся к аналитическим методам технического анализа.
По функциональному назначению все осцилляторы можно условно разбить на пять классов:
Измеряющие тренд
К ним относятся осцилляторы, служащие для измерения тренда, его направления, силы и продолжительности. К этому же классу относят такие известные осцилляторы, как ADX, MACD и другие. Такие осцилляторы называются трендовыми.
Измеряющие волатильность
Этот класс служит для измерения меры изменчивости цены ценной бумаги. Изменчивость или волатильность – это мера изменчивости цены относительно своего среднего или предыдущего значения за определенный период времени. К этому классу осцилляторов относятся: Average True Range (ATR), Chaikin’s Volatility (CHV) и другие.
Измеряющие скорость цены
Представители этого класса используются для измерения скорости изменения цены за определенный промежуток времени. Этот класс осцилляторов представлен очень широко, к нему принадлежат Momentum, Relative Strength Index (RSI), Commodity Channel Index (CCI), Stochastic Oscillator, Williams` %Range (%R) и другие. Такие осцилляторы называются скоростными.
Измеряющие объем сделок
Этот класс осцилляторов измеряет объем сделок, реже число открытых позиций. К таким осцилляторам относятся Volume Oscillator (VO), On Balance Volume и другие. Такие осцилляторы называются объемными.
Измеряющие циклы
Служат для выявления циклов и их длины, это Fibonacci Time Zones, MESA Sine Wave Indicator и другие. Такие осцилляторы называются циклическими.
Подходы использования осцилляторов в трейдинге.
Как мы уже знаем, цены могут двигаться понижательно, повышательно и в боковом направлении. Повышательное и понижательное движение относится к трендовому движению, то есть к направленному. В разделе индикаторы мы уже рассмотрели «трендовые индикаторы», которые позволяют отслеживать и предугадывать возникновение нового тренда на ранней стадии и следовать за ним.Но тренды случаются не так часто, больше половины времени цена движется в бок.
Напомню, что боковое ценовое движение (флэт) часто называют нетрендовым, так как выраженного направления в нем не наблюдается, цена то растет, то падает, примерно одинаково изменяясь вверх и вниз, и двигается в пределах сравнительно узкого «коридора».
Суть в том, что тактики торговли при трендовом рынке и при боковом рынке отличаются как небо и земля. Там, где при трендовом рынке надо покупать, при боковом рынке надо продавать и, наоборот, где при тренде надо продавать, при боковом рынке нужно покупать. Такие противоположные логики торговли называются трендовая или контртрендовая.
Как раз осцилляторы и разработаны специально, чтобы эффективно торговать в условиях бокового движения на рынке по контртрендовой тактике, когда трендовая тактика малоэффективна.
Существует много методов расчета и построения осцилляторов, однако, способов их «чтения» не так уж и много. Наиболее важные торговые сигналы, подаваемые осцилляторами, приведены ниже:
Зоны перекупленности и перепроданности.
Показатели осцилляторов наиболее значимы, когда они достигают своих предельных значений. Рынок считается перекупленным, если осциллятор находится в верхней зоне графика или зоне перекупленности (Рис. 1, желтая зона), в этой зоне следует продавать (SELL). Рынок считается перепроданным, если осциллятор находится в нижней зоне графика или зоне перепроданности (Рис. 1, зеленая зона), в этой зоне рекомендуется покупать (BUY).
Принцип работы
Прибор не просто генерирует электрический импульс, он изменяет входящее напряжение, повышая его частоту и вольтаж. Весь этот процесс занимает секунду. Давайте подробнее остановимся на принципе работы осциллятора.
Сначала запускается электрическая цепь путем нажатия на кнопку горелки. Выпрямитель выравнивает поступающий ток, переводя его в однонаправленное состояние. Затем ток накапливается в конденсаторах. Впоследствии ток высвобождается и попадает в колебательный контур. Именно здесь повышается вольтаж. Если прибор предназначен для сварки аргоном, то одновременно открывается газовый клапан.
Образуется тот самый импульс, с виду напоминающий молнию. Он связывает конец электрода и поверхность свариваемого металла. К металлу предварительно подсоединяют кабель массы. Вот и все! Сварочный аппарат, включенный в эту цепь, позволяет сварить детали. А осциллятор сварочный (например, модель ОССД 300 или ОП 240, ОП 400) обеспечивает стабильное горение дуги.
Принцип работы осциллятора
При сварках где участвуют цветные металлы обычно применяют аргонодуговые аппараты, в которых вольфрамовые электроды подплавливают края и создают своеобразную ванну. Алюминиевый материал и нержавеющую сталь сшивают, когда источником напряжения и тока является инвертор.
В любых случаях наблюдается одна и та же проблема — первоначальное разжигание дуги. При работе с цветными металлами постукивают электродом по поверхности, в результате чего образуются трещины и следы, которые требуют дальнейшей обработки. Осциллятор — это то, что нужно для аргонной сварки.
Если лист металла тонкий, то при работе на небольших токах дуга постоянно тухнет. Неоднократное и постоянное её возбуждение забирает рабочее время. Для предотвращения подобных ситуаций тоже необходим осциллятор.
Сборка этих приборов может быть разная, но все они необходимы для возбуждения сварочной дуги между электродом и изделием на расстоянии около пяти миллиметров. Осциллятор размещают между источником тока и горелкой с электродом из вольфрама.
Принцип работы заключается в изменении входящего напряжения в высокочастотные короткие импульсы. Эти импульсы суммируются со сварочным током и принимают активное участие в розжиге. Можно собрать такой осциллятор для инвертора своими руками.
Эти устройства могут питаться от переменного или постоянного тока и повышают как значение напряжения, так и частоту электротока. Если на вход прибора подать напряжение 220В с частотой тока в 50 Герц, то на выходе получится напряжение от 2500 до 3000В при частоте от 150 000 до 300 000 Герц. Полученные импульсы имеют продолжительность десятков микросекунд.
Номинальная мощность таких устройств примерно 250–350 Ватт.
Особенности
Существует несколько типов осцилляторов и все они применяются для конкретных задач. Но мы начнем с характеристик, которые объединяют все типы осцилляторов. Итак, все приборы способны преобразовывать ток до 5000В и повышать частоту до 500 кГц.
Теперь о различиях. Существует осциллятор для сварки алюминия или любого другого металла, который работает непрерывно. Благодаря непрерывному действию обеспечивается стабильное горение дуги. К этому типу относится большинство современных приборов, продающихся в магазине. Такой осциллятор следует подключать последовательно, чтобы избежать повышенного напряжения, из-за которого вы можете пострадать. Не забывайте соблюдать технику безопасности на рабочем месте. С помощью таких приборов можно вести сварку с использованием малого значения тока и легко разжигать дугу. Зачастую такой осциллятор устанавливают на сварочный инвертор или трансформатор, для работы с электродами с покрытием.
Также есть осцилляторы для бесконтактного возбуждения дуги при сварке с использованием аргоновых аппаратов. Они отличаются тем, что имеют газовый клапан. Обычно сварку аргоном производят с помощью вольфрамовых электродов, которые могут часто тупиться при поджиге методом постукивания. Из-за этого шов получается неаккуратным и неровным, а дуга горит нестабильно. Вы, конечно, можете постоянно затачивать электрод, но мы все же рекомендуем использовать осциллятор.
Осцилляторы наиболее часто используемые в трейдинге
Строить свою торговую стратегию на основании одних только осцилляторах не станет, пожалуй, никто. За исключением, возможно, только тех случаев, когда речь идёт о торговле на дивергенциях, да и в этом случае, никогда не помешает получить пару-тройку подтверждающих сигналов от других технических индикаторов.
Каким бы замечательно точным и удивительно надёжным вам ни казался тот или иной осциллятор, помните, что всё может поменяться с точностью до наоборот, лишь только изменяться текущие рыночные условия.
Однако, не смотря на это, осцилляторы прочно закрепились в инструментарии практически любого современного трейдера. Их обычно используют в качестве мощных вспомогательных индикаторов, позволяющих загодя обращать внимание (благодаря их опережающему характеру) на возможные изменения текущей рыночной тенденции и благодаря этому вовремя входить в ту или иную позицию.
Ниже приведён список из наиболее востребованных среди трейдеров осцилляторов технического анализа рынка.
Осциллятор Momentum
Пожалуй это один из самых распространённых осцилляторов используемых для торговли на всех типах рынков. Его активно используют как биржевые игроки, так и трейдеры торгующие на валютном рынке Форекс.
Изначально он рассчитывался как простая разность текущей цены и цены n-периодов назад. Показывая, таким незамысловатым образом, чистый рост (восходящий тренд) или чистое падение цены (нисходящий тренд) не «замутнённые» излишней её волатильностью.
В настоящее время, осциллятор Momentum, обычно рассчитывается в процентном исчислении. Для его вычисления текущую цену рассматриваемого финансового инструмента делят на цену n-периодов назад, а затем, для приведения результата к процентному виду, умножают полученное значение на 100:
Momentum = (P(n) / P(n-1)) x 100%, где
- P(n) — текущая цена анализируемого финансового инструмента;
- P(n-1) — цена n-периодов назад.
Осциллятор Моментум на ценовом графике в терминале МТ4
Основным сигналом этого осциллятора является пересечение отметки в 100%. Её пересечение сверху-вниз говорит о возможном начале нисходящего тренда и является сигналом к продаже. А пересечение снизу-вверх может являться свидетельством возникновения восходящей ценовой тенденции и, соответственно, является сигналом к покупке.
Моментум часто используют в нехарактерной для осцилляторов роли — в качестве указателя текущего тренда. Для этого его рассчитывают с большими значениями периода. При этом нахождение индикатора в верхней зоне (выше 100%) говорит о восходящем тренде, а его нахождение в нижней зоне (ниже 100%) говорит о наличии тренда нисходящего.
Ну и, конечно же, никто не отменял старую-добрую дивергенцию. Расхождения этого осциллятора с ценой служат прекрасным сигналом, говорящим об ослаблении текущего тренда и, как следствие, о скорой его смене.
Подробнее об этом осцилляторе читайте здесь: «Индикатор Моментум (Momentum)»
Применение
Начинающие сварщики часто пытаются зажечь сварочную дугу методом постукивания или чирканья, даже если это требует массу времени и сил. Упростите себе задачу, ведь осциллятор сварочный специально разработан, чтобы без труда возбудить дугу и сварить цветные металлы. Вы без труда сделаете качественный и прочный шов на деталях из нержавеющей стали или алюминия. Также осцилляторы устанавливают на сварочный аппарат, предназначенный для плазменной резки. Также прибор можно применять при сварке тонких металлов. Достаточно установить минимальное значение тока в инверторе и включить в цепь осциллятор. Дуга не будет прерываться даже на крайне маленьких значениях тока, что особенно удобно при сварке непрерывных длинных швов.
Виды осцилляторов
Устройства этого типа в зависимости от вида работ, могут быть кратковременного или постоянного действия. Таким образом, осцилляторы делятся на:
- Устройства непрерывной работы.
- Аппараты с импульсным питанием.
При сварке тонких листовых материалов лучше подходит прибор постоянного действия, так как розжиг будет производиться сразу при поднесении к заготовке. В процессе сварки горение будет ровное и все время поддерживаться. В результате получится чистый и аккуратный шов.
Для безопасности рекомендуется последовательное соединение устройства. Если предусмотрено параллельное подключение, то надо установить защиту от напряжения. При выполнении работ с алюминием, которые выполняются исключительно на переменном токе, применяют импульсные аппараты.
Практическое применение осцилляторов
Использование осцилляторов в сочетании с другими индикаторами и методами технического анализа является очень мощным инструментом для определения точек входа и выхода из сделки.
В теханализе осцилляторы лучше подходят для боковых рынков и работают более эффективно, когда они используются в сочетании с индикаторами, которые определяют, находится рынок в тренде или в боковом диапазоне.
Скользящая средняя (Moving average) может использоваться для определения состояния рынка. Как только индикатор даст сигнал, что рынок перешел в боковик, стратегия торговли меняется, и для принятия торговых решений начинают использовать сигналы осцилляторов.
Не все осцилляторы будут давать одинаковые сигналы на выбранных инструментах, но постоянно экспериментируя с различными индикаторами и финансовыми активами, можно построить надежную стратегию, которая будет давать стабильную прибыль.
Правила работы на самодельном осцилляторе
Понятно, что главные требования – это безопасность и надежность работы аппарата.
Принципиальная схема осциллятора.
Для их соблюдения нужно:
- Проверять на постоянной основе работу блокировочного конденсатора. Если он будет не в порядке, вы можете получить травму от низкочастотного сварочного тока.
- Взять себе за правило заниматься регулировкой и настройкой устройства только при его отключении от сети.
- Счищать нагар с электродов, делать это постоянно.
- Частота импульсов от осциллятора не должна превышать 40 мкс: следить за этим.
Осциллятор для сварки своими руками – очень грамотное технологическое дополнение к вашему сварочному оборудованию, если вы занимаетесь сваркой специфических металлов: нержавейки и алюминия. Осциллятор можно купить, а можно сделать своими руками. Для этого нужны ясная голова, хорошие руки и наши советы.
Желаем надежных конденсаторов, параллельных электродов и качественных обмоток в ваших трансформаторах. И хороших заказов!
Схема работы
Схема осциллятора для сварки алюминия, включенного параллельно
Схема осциллятора для сварки алюминия
Схема осциллятора, включенного последовательно
Схема осциллятора для сварки алюминия, включенного последовательно
Вторичное напряжение в повышающем трансформаторе во время полупериода конденсатор заряжался, до тех пор, пока не возникнет пробой разрядника. После этого колебательный контур получается в состоянии короткого замыкания, что и помогает создавать затухающие колебания, у которых имеется резонансная чистота такие колебания, через конденсатор и обмотку прикладываются к дуговому промежутку. Блокировочный конденсатор помогает предотвратить шунтирование другого промежутка с источником напряжения при помощи своей обмотки. Дроссель, который включен в сварочную цепь, защищает от пробоя изоляцию обмотки. Мощность такого аппарата может составлять около 250-250 Вт. Длительность импульсов не превышает десятков микросекунд.
Осциллятор для сварки своими руками
Стоит отметить, что приборы последовательного включения на практике оказываются более действенными, так как для них не требуется установка специального источника защиты в общей цепи. Во время работы осциллятора разрядник слегка потрескивает. Искровой зазор устанавливается при помощи регулировочного винта, но данная процедура возможна только если устройство отключено от сети.
Виды
Существует два основных вида осциллятора, которые применяются в сварочном деле. Они серьезно отличаются, как по методу подключения, так и по типу работы, поэтому, нужно точно определиться с правильным выбором. Это может быть:
- Импульсный – данная разновидность используется для аппаратов, которые работают на переменном токе. Импульсный осциллятор подключается параллельно к основному сварочному аппарату.
- Непрерывный – данная разновидность используется для аппаратов, которые работают на постоянном токе. Непрерывный осциллятор подключается последователь к основному сварочному аппарату.
Также стоит выделить основные модели данного оборудования, которые производятся для сварки и являются часто используемыми в промышленности.
| Параметр | ОСП3-2М | ОСЦВ-2 | М-3 | ОСПП3-300М |
| Напряжение падания, В (все работают на переменном токе) | 220 | 65 | 200 | |
| Вторичное напряжение при холостом ходу, В | 6000 | 2300 | 2600 | 6000 |
| Ток дуги | Постоянный, переменный | Переменный | Постоянный, переменный | |
| Вид подключения к сети | Параллельно | Последовательно | ||
| Мощность потребления устройства, кВт | 0,045 | 0,08 | 0,14 | – |
| Вес, кг | 6,5 | 16 | 20 | – |
Осциллятор для сварки алюминия своими руками
Схема осциллятора для сварки алюминия своими руками должна максимально соответствовать заводской модели. Разработка разрядника считается одним из самых сложных моментов, так как именно в нем и проходит электрическая искра. Также требуется подобрать блокировочный конденсатор вместе с колебательным контуром. Существует множество схем создания и основа успеха состоит в том, чтобы правильно подобрать компоненты. Таким образом, в итоге можно получить все те же импульсные или непрерывные осцилляторы. При выборе второго варианта в схеме еще должна присутствовать защита от высокого напряжения. Импульсный легче в изготовлении и более эффективный в работе, благодаря своей простоте.
Естественно, что техника безопасности в данном вопросу должна стоят на первом месте, так как при неправильном подключении схемы или некорректном выборе элементов все может испортиться и стать опасным для жизни и здоровья человека. Изготовлением данных вещей должен заниматься только специалист с большим опытом.
Условия эксплуатации и меры предосторожности
- Перед тем как запустить устройство в эксплуатацию его необходимо зарегистрировать и пройти инспектирование электросвязи;
- Разрешается применять осциллограф, как в открытых, так и в закрытых помещениях;
- Нельзя использовать технику на открытой территории при осадках;
- Рабочая температура техники лежит в пределах от -10 до +40 градусов Цельсия;
- Влажность воздуха должна быт не более 98%;
- Запрещается применение в запыленных помещениях, а также в комнатах с едкими газами или парами;
- Также запрещается работа без заземления;
- Перед использованием всегда нужно контролировать правильность присоединения к аппарату;
- Работа должна проводиться только в специальном кожухе, который снимается только при отключенном от питания аппарате.
Гармонический осциллятор
Гармонический осциллятор совершает незатухающие колебания, которые полностью описываются уравнением:
x = A ⋅ c o s ( ω 0 + α ) x=A \cdot cos(ω_0+α) x=A⋅cos(ω0+α)
На него не действуют никакие силы, которые бы уменьшали колебания, частота его колебаний не зависит от амплитуды. В нашем мире, где на все действуют как минимум сила тяжести и сила сопротивления среды (воздуха, воды и т.д.) представить подобное очень сложно. Тем не менее для изучения природы колебаний этот маятник очень важен.
В уравнении есть три загадочных неизвестных величины. Две из них – начальные условия колебания. Это амплитуда A и α – начальная фаза смещения от положения равновесия. От них зависит, каким будет колебание. А вот ω 0 ω_0 ω0 тоже влияет, но зависит от материала осциллятора и характера колебаний.
Для гармонических колебаний существует еще несколько полезных формул, которые облегчают вычисление сопутствующих величин.
Период и частота колебаний
T = t / N T=t/N T=t/N,
где t t t –время, N N N – количество колебаний
v = 1 / T v = 1/T v=1/T
Скорость колеблющейся материи
v = x ′ = A ⋅ c o s ( ω 0 t + α + π / 2 ) v=x’=A \cdot cos(ω_0t+α+π/2) v=x′=A⋅cos(ω0t+α+π/2)
Системы, порождающие гармонические колебания, называются линейными.
Одна из особенностей гармонического осциллятора – это принцип суперпозиции: суммарный эффект от действующих сил равен сумме эффектов от приложенных сил в отдельности.
Этот принцип отсылает нас к равнодействующей силе, известной с самого начала курса динамики.
И если с гармоническими колебаниями все просто и понятно (так как это не меньшая абстракция, чем идеальный газ или материальная точка), то ангармонические тоже подразделяется на виды. И эти виды мы рассмотрим ниже.
