Устройство и работа однопостовых, сварочных генераторов

Для получения падающей характеристики у генератора постоянного тока необходимо, чтобы с изменением нагрузки менялась его электродвижущая сила

Е = К п  Ф, (15)

где К - постоянная, характеризующая данный генератор и определяемая его конструкцией и размерами; п - число оборотов якоря генератора; Ф - магнитный поток, пронизывающий якорь.

Выпускаемые в настоящее время сварочные генераторы работают практически при постоянном числе оборотов. Поэтому изменение электродвижущей силы Е может быть достигнуто только за счет соответствующего изменения магнитного потока Ф. Это достигается тем, что на каждом полюсе сварочного генератора имеется две обмотки - намагничивающая и размагничивающая (рис. 2).

Рис. 2. Принципиальная электрическая схема генератора ГСО-500

Намагничивающая обмотка возбуждения создает постоянный магнитный поток Ф_В.

Размагничивающая обмотка возбуждения включена последовательно с обмоткой якоря и сварочной дугой и называется последовательной или сериесной обмоткой возбуждения. Ее магнитный поток Ф_Р зависит от нагрузки (сварочного тока) и направлен противоположно магнитному потоку Ф_В. Поэтому и результирующий магнитный поток Ф_РЕЗ будет зависеть от сварочного тока.

При холостом ходе ток в последовательной обмотке равен 0, поэтому в системе будет максимальная ЭДС - Е, соответствующая магнитному потоку.

Ф_РЕЗ = Ф_В. (16)

При нагрузке через последовательную обмотку возбуждения проходит ток, величина которого зависит от режима сварки. Ее магнитный поток Ф_р, а результирующий поток

Ф_РЕЗ = Ф_В – Ф_Р . (17)

С увеличением сварочного тока результирующий магнитный поток уменьшается.

При замыкании сварочной цели прикосновением электрода к изделию Ф_Р возрастает настолько, что в генераторе остается лишь очень незначительный магнитный поток, необходимый для поддержания тока короткого замыкания в системе. Приближенно можно считать, что – при коротком замыкании

Ф_Р  Ф_В и Ф_Р  0. (18)

Питание намагничивающей обмотки возбуждения осуществляется двумя способами:

• от специального селенового выпрямителя (например, у генераторов ГСО-500, ГСО-800), который включается в сеть переменного тока через трансформатор и стабилизатор напряжения;

• у генератора с самовозбуждением (например, ГСО-300) намагничивающая обмотка питается от половины обмотки якоря самого сварочного генератора (рис. 3).

Рис. 3. Принципиальная электрическая схема генератора с самовозбуждением ГСО-300

Для этого на коллекторе имеются три щетки. К двум главным – а и б - подключается сварочная цепь. К третьей, дополнительной щетке с и к одной из главных щеток а присоединяется намагничивающая обмотка возбуждения.

Сварочные однопостовые генераторы выпускаются на номинальные токи 120-1000 А.

Регулирование тока осуществляется следующим образом: плавное - с помощью реостата в цепи намагничивающей обмотки возбуждения, ступенчатое - секционированием витков размагничивающей обмотки на клеммной доске.

При уменьшении числа витков размагничивающей обмотки сварочный ток возрастает.

Для привода сварочного генератора необходим электродвигатель достаточной мощности или двигатель внутреннего сгорания (для работы в полевых условиях при отсутствии источника переменного тока).

Смонтированный в одном корпусе и на одном валу сварочный генератор и электродвигатель называют сварочным преобразователем (ПСО-300, ПСО-500, ПСО-800).

Сварочный генератор и двигатель внутреннего сгорания обычно монтируют на одной раме и называют сварочным агрегатом (АС-300, АС-1000).