5.6.2. Контакторы

Устанавливаемый в первичной обмотке сварочного трансформатора контактор служит для включения и выключения первичного тока трансформатора. В зависимости от назначения машины и требуемой надежности получаемых сварных соединений применяют электромагнитные или вентильные (преимущественно тиристорные) контакторы.

Электромагнитный контактор (рис.3.18, а) представляет собой электромагнит, к которому притягивается якорь с укрепленными на нем подвижными контактами 1 в момент подачи тока в катушку 2 от блока управления током БУТ. При этом замыкается электрическая цепь машины и подается напряжение к первичной обмотке трансформатора СТр. При отключении катушки 2 якорь с подвижными контактами 1 быстро возвращается в исходное положение пружинами.

Э лектромагнитные контакторы на большую разрывную мощность имеют значительные размеры, малый срок службы из-за образования дуги при выключении и низкое число включений в минуту (5…8). Кроме того, обладая большим и недостаточно стабильным временем отпускания, они не способны пропускать строго дозированные порции энергии, что приводит к нестабильности качества соединений, особенно при сварке на жестких режимах. Поэтому в настоящее время электромагнитные контакторы обычно используют в машинах стыковой сварки, трубных станах и шовных машинах малой мощности.

При использовании электромагнитного контактора включение сварочного трансформатора в сеть происходит в любой момент времени по отношению к фазе питающего напряжения, т. е. асинхронно.

В подавляющем большинстве современных машин контактной сварки подключение сварочного трансформатора к электрической сети производится синхронно, т. е. в определенный момент по отношению к фазе питающего напряжения, с помощью тиристорных контакторов. Только в машинах большой мощности (коммутируемые токи более 1500 А) применяют игнитронные контакторы; при этом в цепях поджигания игнитронов устанавливают тиристоры без принудительного охлаждения.

Игнитронный контактор основан на игнитронах, представляющих собой трехэлектродный управляемый ионный прибор с ртутным катодом. Игнитроны малочувствительны к перегрузкам, однако длительность их работы обычно ограничивается стойкостью поджигателя (третий электрод, включающий вентиль) и составляет 1000 часов и более. Игнитронные контакторы имеют большие габариты и устанавливаются только в вертикальном положении, для них характерно ненадежное поджигание и низкий КПД.

Основа тиристорного контактора — тиристор — характеризуется долговечностью (до 12000 ч), малыми размерами, высоким КПД (падение напряжения на тиристоре 3…4 В) и высокой надежностью в эксплуатации, его можно устанавливать в различных пространственных положениях. Тиристор чувствителен к перенапряжению и требует применения соответствующей защиты.

Т иристорный контактор (рис. 5.17) состоит из двух тиристоров Т1 и Т2, включенных встречно-параллельно. Анод каждого вентиля соединен с катодом другого вентиля, и вся эта группа включена последовательно с первичной обмоткой трансформатора СТр. Если полярность полуволны переменного напряжения такова, что напряжение линии А положительно относительно линии В, то проводить ток будет (при наличии управляющего сигнала) вентиль Т1. При обратной полярности проводящим окажется вентиль Т2.

Промышленность выпускает тиристорные контакторы (работающие при напряжении сети 220 и 380 В) типа КТ-1, КТ-03, КТ-04, КТ-07, КТ-1! и КТ-12, отличающиеся по величине номинального тока (при ПВ 20 % и времени непрерывной работы не более 0,5 с) соответственно 250, 850, 1400, 480, 1000 и 1750 А. Контакторы имеют водяное охлаждение, за исключением КТ-07, и контрольное устройство (биметаллическое термореле), ограничивающее повышение температуры выше 60 °С, а также варисторы для защиты от возможных перенапряжений. Примерный расход охлаждающей воды составляет около 2 л/мин. Напряжение импульса управления колеблется в пределах 15…30 В, а ток управления 0,4…2 А. Характер включения контакторов (асинхронное или синхронное) зависит от устройства системы управления БУТ.