Фундаментальное различие между раздельным трансформатором, клещами и интегральными автономными клещами - это размещение, размер и мощности, необходимые для сварки одинаковых листов металла [рис. 1 и 2]. Эти различия могут иметь значительное влияние на монтаж и эксплуатационные затраты выбранного аппарата контактной сварки. Сварочный трансформатор преобразует высокое напряжение и низкий ток внешней сети в низкое напряжение и большой ток, необходимые для сварки. Это вторичное напряжение и ток зависят от сопротивления вторичной цепи, состоящей из всех элементов, соединяющих терминал вторичной площадки сварочного трансформатора со сварочной головой или клещами. Из-за длинного одножильного кабеля, используемого для раздельных клещей, растёт сопротивление, следовательно, для доставки необходимого количества сварочного тока на электроды требуется больший трансформатор. Интегральные клещи включают в себя интегрированный компактный сварочный трансформатор и исключают тяжелый одножильный кабель. Это, в свою очередь, снижает сопротивление сварочника. Низкий коэффициент сопротивления позволяет использовать лёгкий трансформатор.


Меньшая нужная мощность (кВА) даёт ряд преимуществ. Первое преимущество заключается в снижении требований к заводской сети, позволяющей применять интегральные клещи там, где старые раздельные клещи могут перегрузить уже загруженную энергосистему. Вторым преимуществом является стоимость. Меньшая мощность позволяет держать менее дорогую энергосистему. Поскольку электросети могут повышать тарифы в зависимости от номинальной мощности завода, неважно полностью она была выбрана или нет, интегральные клещи позволяют снизить эксплуатационные расходы по сравнению с раздельными клещами. Интегральные клещи гораздо более эффективны, чем раздельные. Например, типичные 18 кВА интегральные клещи могут сварить два листа 1.26мм низкоуглеродистой мягкой стали, требующих 10 300 ампер вторичного тока. Для того, чтобы сварить тот же материал раздельными клещами, потребуется 50 кВА или даже больший трансформатор, в связи с высоким сопротивлением, создаваемым длинным кабелем. Если оба типа клещей работают от 220 вольт, можно сравнить электрическую эффективность по следующей формуле:
  

Меньший первичный ток означает меньшие затраты на энергоустановку, поскольку требует более дешёвой шины, распределительных устройств и предохранителя, а также имеет более низкие эксплуатационные расходы. Хотя раздельные клещи обладают таким преимуществом, как большое число конфигураций, оно часто компенсируется лучшей маневренностью интегральных клещей. Жесткий вторичный кабель в раздельных клещах может серьезно повлиять на их маневренность. Таким образом, вращение ограничивается диапазоном от 90 до 140 градусов, поэтому для сварки сборочных конструкций может потребоваться двое или больше раздельных клещей. Каждый новый аппарат контактной сварки будет требовать больше оборудования, оснастки и, вероятно, больше затрат на рабочую силу. Поскольку интегральные клещи исключают жесткий кабель, они обычно оперируют на 360 градусов в трех плоскостях. В связи с большей маневренностью одни интегральные клещи могут заменить двое и более раздельных, обеспечивая сокращение капитальных затрат на оборудование, оснастку, рабочую силу, и меньшую стоимость сварки. Новое поколение автономных подвесных клещей даёт дополнительную экономию. Автономные клещи имеют встроенный микропроцессорный контроллер и инкапсулированные твёрдые контакторы, что позволяет ещё больше экономить на монтаже и обслуживании, поскольку не требуется установка отдельного шкафа управления, как в раздельных клещах. Комбинация датчика заземления и аварийного выключателя заменяет электромагнитный изоляционный контактор, распространённый в старшем поколении клещей.

Ниже вы найдете описание возможностей с преимуществами и недостатками, которое поможет производителям сравнить характеристики и стоимость обоих типов портативных клещей.
 

  РАЗДЕЛЬНЫЕ КЛЕЩИ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ КЛЕЩИ
СВАРОЧНАЯ ГОЛОВА Доступны различные конфигурации. Многие компоненты могут быть подобраны в соответствии с тех. заданием. На выбор есть Щипцы, Ножницы, «C»- и нажимные типы. Фиксированный геометрический дизайн. Основные компоненты не могут быть размонтированы и размещены по желанию. Обычно на выбор Ножницы или «C»-тип.
ТРАНСФОРМАТОР Доступны модели с различной мощностью трансформаторов. Требуется вторичный кабель для подключения к сварочной голове любого типа. Обычно трансформатор подвешивается над сварочной головой. Может потребоваться балансировочная балка и мощные поддерживающие конструкции. Компактные, более легкий по весу. Встроен в сварочные клещи.Обычно один тип трансформатора для каждой модели. Более мощные кВА требуют выбора более крупной модели. Обычно не требует серьёзных поддерживающих конструкций.
ВТОРИЧНЫЙ КАБЕЛЬ Подключает сварочные клещи к трансформатору. Жесткий, громоздкий. Может требовать водяного охлаждения. Ограничивает подвижность. Высокое сопротивление. Не требуется. Первичный кабель малого диаметра подключён напрямую к интегрированному трансформатору.
РАДИАЛЬНАЯ ПОДВИЖНОСТЬ Вращение, как правило, ограничено от 90° до 140° из-за жесткого вторичного кабеля. Ограничение подвижности может потребовать дополнительных сварочников. Обычно вращение на 360° в двух или трех плоскостях. Большая маневренность.
ВНЕШНЯЯ СЕТЬ Требует мощных: первичного кабеля, шины, распределительного щитка и предохранителей. Большие затраты на монтаж. Меньший первичный кабель, шина и т.д. могут быть установлены в мастерских, имеющих ограничения по электроснабжению.
ПОДДЕРЖИВАЮЩИЕ КОНСТРУКЦИИ Требуются более крупные конструкции для размещения большого трансформатора серьёзной массы.Может повлечь дополнительные траты. Никаких специальных тяжёлых конструкций не требуется.
БАЛАНСИРОВОЧНАЯ БАЛКА Обычно требуются для подвешивания трансформатора различные контроллеры и пружинный балансир. Дополнительная статья расходов. Не требуется.
ПРУЖИННЫЙ БАЛАНСИР Позволяет осуществлять перемещение сварочной головки вдоль вертикальной оси с облегчённым усилием.
 
Позволяет осуществлять перемещение сварочной головки вдоль вертикальной оси с облегчённым усилием.

Как видно из таблицы, оба типа клещей могут быть использованы для сварки больших труднообрабатываемых заготовок, которые невозможно сварить на обычных стационарных контактных машинах. В то время как традиционные клещи лучше подходят для тех задач, где сварочная головка используется в одной плоскости и в ограниченном диапазоне перемещений, необходимость в маневренности, вращении сварочной головки и/или сварки в нескольких плоскостях могут служить основанием для применения интегральных клещей.