Зварювальні перетворювачі 1
Зварювальні перетворювачі під-поділяють на такі групи: по числу питомих постів - одне - постові, призначені для пита-ня однієї зварювальної дуги; багато-постові, що живлять одночасно кілька зварювальних дуг; по спо-собу установки -стаціонар-ні, що встановлюються нерухомо на фундаментах; пересувні, Монті-руемой на візках; по р о д у дві-ваному, що призводять генератор в обертання, - машини з електричним приводом; машини з двигуном внут-рішнього згорання (бензиновим або ді-зельним); за способом виконан-ня - однокорпусні, в яких ге-нератор і двигун вмонтовані в єдиний корпус; роздільні, в яких генератор і двигун встановлені на одній рамі, а привід здійснюється через сполучну муфту.
Однопостові зварювальні перетворень-зователем складаються з генератора і електродвигуна або двигуна внут-рішнього згоряння. Електрична схе-ма зварювального генератора забезпечують-кість падаючу зовнішню характерис-тику і обмеження струму короткого замикання. Зовнішня вольт-амперна характеристика / (рис. 14) показує залежність між напругою і то-ком на клемах зварювального кола гені-ратора. Для стійкості горіння зварювальної дуги характеристика гені-ратора / повинна перетинати характе-ристики дуги III. При порушенні дуги напруга змінюється (//) від точки I до точки 2. При виникненні
І стійкому горінні дуги її характе-ристика зміщується з положення // і займає положення III, а напруги-ня зростає до значення, вказано-ного точкою 3. Ця точка відповідає режиму стійкого горіння зварюва-ної дуги. Струм короткого замикання (точка 4) не повинен перевищувати зварювальний струм (точка 5) більш ніж в 1,5 рази: / к <1,5/р.
Найбільшого поширення в будівництві набули однопостові генератори з розщепленими полю-самі і генератори з розмагнічувати-щей послідовної обмоткою.
Генератори з розщепленими по-люсаміобеспечівают падаючу зовнішню характеристику, використовуючи розмагнічуюче дію магніт-ного потоку якоря. На рис. 15 показу-на схема зварювального генератора такого типу. Генератор має чотири основних (Nг і Sr - головні, Nn І Sn - поперечні) і два додаткового-них (N і S) полюса. При цьому однойменні основні полюси распо-ложени поруч, складаючи як би один роздвоєний полюс. Обмотки викличу-дення мають дві секції: нерегуліруе-мую 2 і регульовану 1. Нерегуліруе-травня обмотка розташована на всіх чотирьох основних полюсах, а регулюються-руемой - тільки нк поперечних. У ланцюг регульованої обмотки порушено-ня включений реостат 3. На додаткового-них полюсах розташована Серіес - ная обмотка 4. За нейтральною чи-ванні симетрії О - О між різно-іменними полюсами на колекторі ге-нератора розташовані основні щет-ки а й ft , до яких підключається зварювальний ланцюг. Додаткова щет-ка з служить для харчування обмоток збудження.
При холостому ході генератора (рис. 16, а) обмотки полюсів створюють два магнітних потоку Фг і Фп, кото-які індукують е. д. з. в обмотці якоря. При замиканні зварювального кола (рис. 16, б) по обмотці якоря потече струм, який створює магнітний потік якоря ФЯ, спрямований по лінії основних щіток і замикається че-рез полюси генератора. Магнітний потік якоря ФЯ можна розкласти на два складових потоку ФяГ і ФЯП. Потік ФяГ у напрямку буде сов-падати з потоком Фг головних полюсів, але посилити його не може, так як головні полюси генератора мають вирізи, що зменшують площі їх по-перцевих перетинів, і тому вони рабо-тануть при повному магнітному наси-щении (т . е. магнітний потік цих по-люсов незалежно від навантаження залишається-ся практично постійним). Потік ФЯП спрямований проти потоку Ф "поперечних-полюсів і тому ослаб-ляет його і навіть може змінити напрямок сумарного потоку. Та-де-не дія магнітного потоку якоря призводить до ослаблення сумарного
магнітного погона генератора, а отсю-да до зменшення напруги на ос-новних щітки генератора. Чим біль-ший струм протікає по обмотці якоря, тим більше магнітний потік ФЯ, тим більше знижується напруга. При короткому замиканні зварювального кола напруга на основних щітки майже досягає нульового значення.
Зварювальний струм регулюють в два прийоми - грубо і точно. При грубому регулюванні зміщують щеточную траверсу, на якій розташовані всі три щітки генератора. Якщо зрушувати щітки по напрямку обертання якоря, то розмагнічуюче дію потоку якоря збільшується і сва-Рочной струм зменшується. При обрат-ном зсуві розмагнічуюче дію-віє зменшується і зварювальний струм збільшується. Таким чином уста-новлюють інтервали великих і ма-лих струмів. Плавне і точне регу-воджується струму виробляють реостатом, включеним в ланцюг обмотки порушено-ня. Збільшуючи або зменшуючи рео-статом струм збудження в обмотці поперечних полюсів, змінюють маг-нітних потік Ф п, тим самим змінюють напругу генератора і зварювальний струм.
У генераторах з розщепленими полюсами пізніх випусків зварюва-ний струм регулюють зміною числа витків секціонованих обмоток по-люсов генератора і реостатом, вклю-ченним в ланцюг обмотки збудження. Реостат встановлюється на корпусі генератора і має шкалу з деле-нями в амперах. За такою схемою працюють генератори СГ-300М-1, ис-пользуемие в перетворювачах ПС-300М-1.
Принципова схема генератора з розмагнічуючої дії пос-ледовательно обмотки збудження, включеної в зварювальну ланцюг, пред-ставлена на рис. 17. Генератор має дві обмотки: обмотку викличу-дення 1 і розмагнічувати після-послідовно обмотку 2. Обмотка воз-буждения харчується або від основної та додаткової щіток (b і с), або від спеціального джерела постійного-ного струму (від мережі змінного струму через селеновий випрямляч). маг-
Нітних потік Фв, створюваний цієї обмоткою, постійний і не залежить від навантаження генератора. Розмагнічувати-щая обмотка включена послідовник-но з обмоткою якоря так, що при горінні дуги зварювальний струм, проходячи через обмотку, створює магнітний по-ток Фп, спрямований проти потоку Ф0. Отже, е. д. з. генератора буде індукувати результуючий-щим магнітним потоком Фв - Фп - Зі збільшенням зварювального струму магнітний потік Ф п зростає, а резуль-тірующій магнітний потік Ф "- Фм зменшується. Як наслідок, умень-шается индуцируемая е. д. з. генера-тора. Таким чином, розмагнічувати-ний дію обмоткі2 забезпечує отримання падаючої зовнішньої харак-теристики генератора. Зварювальний струм регулюється перемиканням витків послідовної обмотки (грубе регулювання - два діапазони) і рео-статом обмотки збудження (плав-ва і точне регулювання в межах кожного діапазону). За такою схемою випускаються генератори ДСО-120, ДСО-ЗОО, ГС0500, ГС-500 і ін. Крат-кая технічна характеристика сва-
Рочной перетворювачів дана в табл. 1.
На рис. 18 представлений однопостового пере-ресувні зварювальний перетворювач ПСО-500, що випускається серійно і знайшов широке застосування при будівельно-монтажних робо-тах. Він складається з генератора ДСО-5СЮ і трифазного асинхронного електродвигуна АВ-72-4, змонтованих в єдиному корпусі на колесах для переміщення по будівельному пло-ках. Перетворювач призначений для руч-ної дугового зварювання, напівавтоматичного шлан-говой і автоматичного зварювання під флюсом. Для грубого регулювання зварювального струму (перемикання витків послідовної обмот-ки) на клеммовие дошку генератора виведені один негативний і два позитивних кон-такту. Якщо необхідний зварювальний струм в преде-лах 120. 350 А, то зварювальні дроти присівши-об'єднуючим до негативного та середньому поклади-тельному контактам. При роботі на токах 350. 600 А зварювальні дроти приєднують до негативного і крайнього позитивного контактам. Плавно зварювальний струм регулюють реостатом, включеним в ланцюг обмотки неза-висимо збудження. Реостат розташований на корпусі машини і має маховик з токоука- зателей. Шкала має два ряди цифр, відпо-ціалу підключається контактами: внутрен-ний ряд - до 350 А і зовнішній ряд - до 6СЮ А.
Для виконання зварювальних робіт при відсутності електроенергії (на новобудовах, на монтажних роботах в польових умовах, при зварюванні газо-нафтопроводів, при установці щогл електропередач високої напруги і ін.) Застосовують пересувні сва-Рочной агрегати, що складаються з сва-Рочной генератора і двигуна внут -реннего згоряння. Коротка технічного-кая характеристика найбільш рас-рення зварювальних агрегатів з двигунами внутрішнього згоряння дана в табл. 2.
На рис. 19 представлений зварювальний агрегат цієї групи ПАС-400-VIII. Агрегат складається з генератора СГП-3-VI та двигуна внутрішнього згоряння ЗІЛ-120 або ЗІЛ-164. Генератор працює за схемою з розмагнічуючою последо - Ватель обмоткою. Регулювання струму вироб водять реостатом ланцюга первинної обмотки воз-буждения. Двигун з варильного агрегату спе-ціально переобладнаний для режиму длитель-ної стаціонарної роботи: він має автомати-ний відцентровий регулятор швидкості вра-щення; ручне регулювання для роботи при малих швидкостях; автоматичне вимикання запалювання при раптовому збільшенні швидкості. Зварювальний агрегат змонтований на жорсткій металевій рамі з катками для перемі-щення. Наявність даху і бічних металеві-ких штор, що захищають від атмосферних опадів-ков, дозволяє використовувати агрегат для роботи на відкритому повітрі.
Для зварювання в захисних газах, а також для напівавтоматичного та авто-тичних зварювання застосовують генера-тори з жорсткою або зростаючою зовнішньою характеристикою. Такі гені-ратора мають обмотки незалежного збудження і подмагничивающего послідовну обмотку. При хо-Лост ході е. д. з. генератора Навої-диться магнітним потоком, який со-здается обмоткою незалежного воз-буждения. При робочому режимі сва-Рочной струм, проходячи через послідовно-вательного обмотку, створює магніт-ний потік, що співпадає по направ-лення з магнітним потоком обмотки незалежного збудження. Тим са-мим забезпечується жорстка або віз-розтане вольт-амперна харак-теристика.
На рис. 20 представлений перетворювач такого типу ПСГ-350, що складається з зварюва-ного генератора постійного струму ГСГ-350 і трифазного асинхронного електродвигуна АВ-61-2 потужністю 14 кВт. Генератор мавши! обмотку незалежного збудження і подмаг-нічівающую послідовну обмотку. Об-мотка незалежного збудження живиться від зовнішньої мережі через селенові випрямлячі і стабілізатор напруги, який виключає вплив коливань напруги в мережі на струм збудження. Послідовна обмотка раз-делена на дві секції: при включенні в зварюва-ву ланцюг частини витків генератор працює на режимі жорсткої характеристики, а при ис-користуванні всіх витків обмотки генератор дає зростаючу зовнішню характеристику. Ге-нератор і двигун розміщені в загальному корпу-се і змонтовані на візку.
Універсальні перетворювачі ПСУ-300 і ПСУ-500-2, призначений-ні для ручного зварювання, автоматичного зварювання під флюсом, а також автоматичного і напівавтоматичного зварювання в захисних газах, забезпечують-ють як падаючу, так і жорстку зовнішню характеристику. У цих перетворювачах, перемикаючи неза-висимо і послідовну обмотки генератора, можна створювати размаг-нічівающій і подмагничивающего по-токі і відповідно отримувати ту чи іншу характеристику.
При роботі на будівельному пло-ках або заводі декількох зварюва-них постів, розташованих недалеко один від одного, застосовують многопи-вої зварювальний перетворювач. Зовнішня характеристика многопос-тового зварювального генератора повинна бути жорсткою, т. Е. Незалежно від кількості працюючих постів напругу генератора повинно бути по-стояти. Для отримання постійної напруги многопостовоі генератор (рис. 21) має паралельну обмотку збудження 1, що створює магнітний потік 0i і послідовну обмотку 3, що створює магнітний потік Фа того ж напрямку.
При холостому ході е. д. з. генерато-ра індукується тільки магнітним по-струмом Фь так як в послідовній обмотці струм відсутній. Напруга генератора досить для запалювання дуги. Під час зварювання з'являється струм в обмотці якоря і, отже, в послідовній обмотці викличу-дення. При цьому з'являється магніт-ний потік Ф ^ і е. д. з. буде індукує-тися сумарним потоком 0i + Фг. Падіння напруги всередині генерато-ра при робочому режимі компенсує-ся збільшується магнітним пото-ком, і тому напруга залишається рівним напрузі холостого ходу. Для отримання падаючої зовнішньої характеристики зварювальні пости включають в ланцюг генератора через регульовані баластні реостати 4. Напруга генератора регулюють реостатом2, включеним в ланцюг па-паралельно обмотки збудження. Зварювальний струм встановлюють зраді-ням опору баластного реостата.
Многопостовой зварювальний пре-освітню ПСМ-1000 (рис. 22) складається з зварювального генератора по-постійного струму типу СГ-1000 і трьох-фазного асинхронного двигуна, змонтованих в одному корпусі. Генератор СГ-1000, шестіполюсний, з самозбудженням, має паралель-
Ву і послідовну обмотки, що створюють магнітні потоки одина-кового напрямку. У комплект сва-рочной машини входять дев'ять бал-ласного реостатов РБ-200, дозволяю щих розгорнути дев'ять постів.
Перетворювачі ПСМ-1000-1 і ПСМ-1000-11 істотних конструк-тивних відмінностей не мають. Обмотки збудження генератора у
ПСМ-1000-I виготовлені з міді, а у ПСМ-1000-II - з алюмінію. Послід-неї модифікацією є ПСМ-1000-4, що складається з генератора ПММ-1000-4 і електродвигуна А2-82-2 потужністю 75 кВт. У комплект перетворювача входять баластні реостати РБ-200-1 (9 шт.) Або РБ-300-1 (6 шт.).
Баластний реостат РБ-200 (рис. 23) має п'ять рубильників, пере-винятком яких встановлюють з-опір реостата. Ці перемикає між двома контрольними дозволяють регулювати зварюва-ний струм ступінчасто через кожні 10 А в межах 10. 200 А.
Застосування багатопостових сва-Рочной перетворювачів зменшує площі, займані зварювальним обо-нання, скорочує витрати на ре-монт, догляд і обслуговування. Однак к. П. Д. Зварювального поста значною але нижче, ніж при Однопостовий пре-просвітників, внаслідок великих по-терь потужності в баластних реоста-тах. Тому вибір одного багато-постового або декількох однопо - вих зварювальних агрегатів обгрунтування-ють техніко-економічним розрахунком для конкретних умов.
Якщо економічно вигідно примі-ня однопостових зварювальних агре-гатов, але потужності одного генератора недостатньо для роботи зварювального поста, включають паралельно два зварювальних агрегату. При паралельному включенні генераторів необхідно дотримуватися таких умов. Гені-ратора повинні бути однаковими за типом і зовнішніми характеристиками. До включення необхідно відрегулює-вать генератори на однакове напря-
Ються холостого ходу. Після включе-ня в роботу слід за допомогою регу-чих пристроїв встановити по амперметрі однакове навантаження ге-нераторов. При неоднаковою навантаженням-ке напруга одного генератора буде вище іншого і генератор з низькою напругою, що живиться струмом другого генератора, буде працювати як двига-тель. Це призведе до размагнічіва-нию полюсів генератора і виходу його нз ладу. Тому слід по-стійно стежити за показаннями ам-перметров і при необхідності регу-лювати рівномірність навантаження.
Для зрівнювання напруги па-раллельно працюючих генераторів з падаючими зовнішніми характеристи-ками застосовують перехресне харчування їх ланцюгів збудження: обмотки збудження одного генератора живлять-ся від щіток якоря іншого генератора (рис.24) .Для цієї мети генератори мають зрівняльні контакти , кото-які треба при паралельній роботі з'єднати між собою.
При паралельному включенні мно-гопостових генераторів ПСМ -1000 необхідно клеми на щитках генераторів ГС-1000, позначені літерою У (зрівняльний), з'єднати між собою проводом; при цьому послідовно-тільні обмотки генераторів соеди-ються паралельно і, таким обра-зом, виключаються коливання в розбраті-поділ навантаження між генератора-ми.
Останнім часом з появою китайської техніки на світовому ринку, зварювальний апарат став найбільш популярним інструментом у власників приватних будинків, котеджів, дач і гаражів. З огляду на співвідношення цін на придбання зварювання ...
Виконання зварювальних робіт на будівельно-монтажному майданчику вимагає особливо чіткого виконання всіх правил безпеки виробниц-ства робіт. Зварювальні роботи на висоті з риштувань і люльок дозволяється проводити тільки по-сле перевірки цих ...
З застосовуваних засобів контролю особливу небезпеку становлять рент-геновскіе і гамма-промені. Рентгенів-ські і гамма-промені небезпечні для людини при тривалому опромінення-ченіі і великій дозі. Гранично ДО-допустимих доза, яка не викликає незворотних змін ...