 |
11.1.2. Источники питания переменного тока
|
|
|
|
11. 1. 2. Источники питания переменного тока
Основным источником питания переменного тока для ручной дуговой сварки является сварочный трансформатор.
Сварочный трансформатор имеет стержневой сердечник-магнитопровод из трансформаторной стали, на котором размещены две обмотки: первичная и вторичная. Переменный ток из сети с напряжением U1, проходя через первичную обмотку трансформатора, намагничивает сердечник, создавая в нём переменный магнитный поток. Этот поток, пересекая витки вторичной обмотки, индуктирует в ней электродвижущую силу, формирующую переменное напряжение U2. При замкнутой сварочной цепи под действием напряжения U2 во вторичной обмотке и дуге появляется ток. При работе трансформатора в режиме холостого хода (сварочная цепь разомкнута) ток I2 во вторичной обмотке не идёт, а напряжение U2, являющееся в этом случае напряжением холостого хода Uх. х, максимально и составляет, как правило, 60…80 В.
Сварочные трансформаторы подразделяются на две основные группы. К первой группе относятся трансформаторы с нормальным магнитным рассеянием и дополнительным индуктивным сопротивлением – дросселем. Ко второй группе относятся трансформаторы с искусственно повышенным магнитным рассеянием. Дополнительное индуктивное сопротивление и усиленное магнитное рассеяние выполняют следующие функции: формируют падающие внешние характеристики, обеспечивают плавное регулирование силы сварочного тока в заданном диапазоне за счёт изменения сопротивления источника (рис. 11. 4б), создают условия для устойчивого горения сварочной дуги.
Таблица 11. 1
Техническая характеристика сварочных трансформаторов для ручной дуговой сварки
|
|
|
| Показатель | ТДМ-140 | ТДМ-250 | ТДМ-315 | ТДМ-317 | ТДМ-401-1 | ТДМ-503-1 | THF 400 (ESAB) | ||||||||
| Напряжение питающей сети, В | 220/380 | ||||||||||||||
| Ступень | |||||||||||||||
| Номинальная сила сварочно-го тока, А (при ПН, %) | (10%) |
(10%) | (60%) | 315 (20%) |
(60%) |
(60%) |
(60%) | (60%) | |||||||
| Пределы регу-лирования силы сварочно-го тока, А | 44… 140 | 54… | 80… | 65… | 150… | 60… | 150… | 80… | 200… | 90… | 230… | 70… | |||
| Напряжение холостого хода, В | 69…73 | ||||||||||||||
| Нормальная мощность, кВ∙ А | Нет данных | ||||||||||||||
| Габаритные размеры, мм | 270х 225х 415 | 360х 225х 940 | 360х 360х 940 | 515х 580х 800 | 555х 585х 850 | 729х 600х 892 | Нет данных | ||||||||
| Масса, кг | |||||||||||||||
11. 1. 3. Источники питания постоянного тока
Сварочные преобразователи. Источники питания дуги этого типа служат для преобразования переменного тока в постоянный ток. Сварочный преобразователь состоит из расположенных в одном корпусе электродвигателя переменного тока и генератора постоянного тока (рис. 11. 5).
Сварочный генератор постоянного тока состоит из статора с магнитными полюсами и якоря с обмоткой и коллекторами. При работе генератора якорь вращается в магнитном поле, создаваемом полюсами статора. Обмотка якоря пересекает магнитные линии полюсов генератора и поэтому в витках обмотки при замкнутой цепи возникает переменный ток, который с помощью коллектора преобразуется в постоянный ток. Такие генераторы называют коллекторными. Существуют ещё вентильные сварочные генераторы, представляющие собой комбинацию генератора переменного тока выпрямительного блока. Внешние характеристики сварочных генераторов, используемых в преобразователях, могут быть крупнопадающими и жёсткими. Тип характеристики определяет электрическая схема генератора. Для ручной дуговой сварки применяют преобразователи с крупнопадающей характеристикой, рассчитанные на обслуживание одного сварочного поста. Можно отметить преобразователь ПД-502 с коллекторным генератором и номинальной силой сварочного тока 500 А (при ПН = 60%), и ПД-305 с вентильным генератором и номинальной силой тока 300 А (при ПН = 60%). Напряжение холостого хода у обоих генераторов – 90 В.
|
|
|
 |
Рис. 11. 5. Сварочный преобразователь серии ПД:
1 – генератор постоянного тока; 2 – пульт управления; 3 – корпус; 4 – электродвигатель
Сварочные агрегаты. Сварочные агрегаты представляют собой установки, состоящие из смонтированного на общей металлической раме сварочного генератора постоянного тока и приводного двигателя внутреннего сгорания (рис. 11. 6).
 |
Рис. 11. 6. Сварочный агрегат, смонтированный на прицепе: 1- генератор постоянного тока; 2 – пульт управления; 3 – дизельный двигатель; 4 – топливный бак
Сварочные агрегаты применяют при монтаже, ремонте и других видах работ в условиях отсутствия энергии.
Агрегаты различают:
- по типу генератора – с коллекторным и вентильным генератором;
- по виду привода – с бензиновым и дизельным двигателем;
- по числу сварочных постов – однопостовые агрегаты и многопостовые;
- по способу установки – передвижные и стационарные.
Агрегаты имеют, как правило, крупнопадающие внешние характеристики и предназначены для ручной дуговой сварки.
Таблица 11. 2 – Технические характеристики сварочных агрегатов для ручной дуговой сварки
| Параметр | АДБ-3120 | АДД-3112 | АДД-502 | АДД-4002 (на шасси) | Ranger 305D (Lincoln Electric) | ||
| Сила номинального сварочного тока, А (при ПН, %) | (60%) | (50%) | 2х315 (60%) 500 (80%) *) | 400 (60%) | 300 (60%) | ||
| Пределы регулирования силы сварочного тока, А | 15…350 | 30…350 | 60…330 *) 250…550 | 60…450 | 20…300 | ||
| Напряжение холостого хода, В | |||||||
| Номинальная мощность, кВ∙ А | Нет данных | ||||||
| Тип двигателя | Бензиновый | Дизельный | Дизельный | Дизельный | Дизельный | ||
| Габаритные размеры, мм | 1870х950х | 1860х950х | 6240х2350х | 3450х2010х | 1327х546х | ||
| Масса, кг | |||||||
| Примечание:
*) В числителе – при раздельной работе двух сварочных постов от двух генераторов постоянного тока вентильного типа, в знаменателе – при работе одного поста от двух генераторов | |||||||
 |
Сварочные выпрямители. Выпрямитель представляет собой устройство, преобразующее переменный ток в постоянный.
 |
Рис. 11. 7. Принципиальная схема однопостового сварочного выпрямителя с трёхфазным трансформатором: а – схема; б – выпрямлений сварочный ток внешней цепи (I – понижающий трансформатор; II – блок вентилей; 1…6 – порядковые номера вентилей)
Основными элементами выпрямителя являются силовой трансформатор (трёхфазный, реже однофазный) для понижения сетевого напряжения до необходимого при сварке значения, блок полупроводниковых выпрямителей (вентилей) со стабилизирующим дросселем для уменьшения пульсации выпрямленного тока. Если выпрямитель управляемый, то в схему входит дополнительный узел, содержащий систему управления вентилями. В качестве вентилей применяют в основном кремниевые диоды и тиристоры (управляемые вентили). У выпрямителей с трёхфазным трансформатором (рис. 11. 7а) каждую шестую часть периода поочерёдно включается пара вентилей, 1 и 4, 1 и 6, 3 и 6 и т. д. В результате чего за весь период вместо двух пульсаций получается шесть, вследствие чего кривая сварочного тока становится близкой к прямой линии (рис. 11. 7б).
Сварочные выпрямители для ручной дуговой сварки выпускают однопостовыми с падающей внешней характеристикой и многопостовыми с жёсткой характеристикой.
Таблица 11. 3
Техническая характеристика сварочных выпрямителей для ручной дуговой сварки
| Параметр | ВД-250 | ВД-306С1 | ВДМ-1202С | ВДУ-506 | Linc 405S (Lincoln Electric) | |||||
| Напряжение питающей сети, В | 2х250
| 3х380 | 3х380 | 3х380 | 3х220 3х380 | |||||
| Ступень | ||||||||||
| Номинальная сила свароч-ного тока, А (при ПН, %) |
(100%) | (20%) | (100%) | (60%) | 1250*) (100%) | (60%) | (60%) | |||
| Пределы регулирования силы сварочного тока, А | 42… | 120… | 40… | 120… | - | 50… 500**) | 15… 400**) | |||
| Напряжение холостого хода, В | ||||||||||
| Нормальная мощность, кВ∙ А | 13, 5 | Нет данных | ||||||||
| Габаритные размеры, мм | 360х360х90 | 660х660х720 | 600х 1130х | 740х 600х920 | Нет данных | |||||
| Масса, кг | ||||||||||
| Примечания: *) Сила номинального сварочного тока одного поста 315 А (при ПН = 60%) при коэффициенте одновременности работы К = 0, 5; **) Имеется возможность дистанционного регулирования силы сварочного тока с помощью пульта. | ||||||||||
 |
Постовые выпрямители ВД-250 и ВД-306 имеют плавно-ступенчатое регулирования силы сварочного тока.
Рис. 11. 8. Однопостовой сварочный выпрямитель типа ВД-306 для ручной дуговой сварки
Ступенчатое регулирование выполняется переключением первичной и вторичной обмотки трансформатора со «звезды» на «треугольник». Плавное регулирование силы сварочного тока осуществляется изменением расстояния между первичной (неподвижной) и вторичной (подвижной) обмоткой при помощи ходового винта.
Выпрямитель ВДМ-1202 рассчитан на обслуживание восьми постов ручной дуговой сварки при силе номинального сварочного тока одного поста 315 А (при ПН – 60%).
Выпрямитель ВДУ-506 имеет два вида внешних характеристик – крупнопадающую и жёсткую. Поэтому он может быть использован как для ручной, так и для механизированной дуговой сварки плавящимся электродом (например, сварка в углекислом газе или порошковой проволокой).
|
|
|
