4.3.4. Сварочные генераторы

Сварочные генераторы разделяют на три основные группы: с не­зависимым питанием намагничивающей обмотки и последовательной размагничивающей или подмагничивающей обмоткой;

с питанием намагничивающей обмотки от дополнительной щетки (с самовозбуждением) и последовательной размагничивающей или подмагничивающей обмоткой;

с расщепленными полюсами и самовозбуждением.

Достаточно широко применяются генераторы с расщепленными по­люсами. У этих генераторов падающие характеристики получаются в результате размагничивающего действия магнитного потока обмотки якоря (реакция якоря). Генератор (рис. 4.12) имеет четыре полюса и три группы щеток на коллекторе.

Рис. 4.12. Схема генератора с расщепленными полюсами

Каждую пару одноименных полюсов можно считать одним полюсом, но расщепленным на два. Вертикально расположенные полюсы N_η и S_η называются поперечными, а горизонтальные N_r и S_r - главными. Главные полюсы имеют вырезы и всегда работают при полном магнитном насыщении, т.е. магнитный поток их при всех нагрузках остает­ся неизменным. Магнитный поток полюсов, создаваемый обмотками НГ и НП, условно можно разделить на два потока Фг и Фп, замыкающиеся через разные пары полюсов. Один магнитный поток идет от N_η и S_η, а второй - от N_r и S_r. ЭДС зависит от интенсивности этих пото­ков.

При холостом ходе тока в якоре нет, магнитный поток Фг также отсутствует, поэтому Фп имеет наибольшую величину, а генератор - наибольшее напряжение. При нагрузке ток, проходящий через обмотку якоря НГ, создает магнитный поток Фг (пунктиром ), который совпадает с потоком N_r-S_r главных полюсов и увеличивает его, а поток якоря, направленный против потока N_η-S_η, ослабляет его. В момент короткого замыкания магнитный поток якоря имеет наибольшую величину и уменьшает результирующий поток до нуля, значит и ЭДС генератора будет равна нулю.

Промышленность выпускает преобразователи ПС-300М, ПГ-300M-I, ПС-300Т с генераторами СГ-300М; СГ-300М-1, СГ-300Т.

4.4. Сущность ручной дуговой сварки

Для ручной дуговой сварки применяют металлические электроды, состоящие из металлического стержня 8 и покрытия 9 (рис.4.13). Плавление электрода и свариваемого металла в процессе сварки осу­ществляется теплом электрической дуги, горящей между электродом и свариваемым металлом. Электродный металл в виде капель перехо­дит в жидкую металлическую ванну, называемую сварочной, которая после удаления дуги кристаллизуется, образуя сварной шов (рис.4.13).

Покрытие электрода выполняет следующие функции:

1 Защищает расплавленный металл сварочной ванны от влияли азота, кислорода и водорода воздуха. Из паров материала покрытия над жидким металлом образуется локальная атмосфера 6, которая препятствует контакту жидкого металла с азотом, кислородом и водо­родом. Оседая на шов, пары материала покрытия образуют легко от­слаивающуюся шлаковую корку 3.

2. Легирует, т.е. вводит в металл шва химические элементы (например кремний, марганец, хром и т.д.), чтобы придать ему необходимый химический состав и механические свойства (прочность, вязкость, твердость и т.д.).

Рис. 4.13. Схема процесса ручной дуговой сварки:

1 – основной металл; 2 – металл сварного шва; 3- шлаковая корка; 4- сварочная ванна жид­кого металла; 5- шлаковая ванна; 6- газо­вая защитная атмосфера; 7- сварочная дуга; 8- металлический стержень электрода; 9-покрытие электрода; 10- капли расплавлен­ного металла; v_св - направление движения электрода вдоль свариваемых кромок; v - направление движения электрода вниз вдоль своей оси

3. Раскисляет расплавленный металл сварочной ванны, т.е. удаляет кислород из жидкого металла. Окислы металлов, остающиеся в металле шва, снижают его механические свойства.

4. Рафинирует расплавленный металл сварочной ванны, т.е. очищает его от серы и фосфора. Повышенное содержание серы и фос­фора в металле шва ухудшает его механические свойства.

Покрытие состоит из порошкообразных материалов, сцементиро­ванных чаще всего жидким стеклом. В покрытие входят стабилизи­рующие, шлакообразущие, газообразующие раскисляющие легирующие и другие вещества. Покрытия бывают: кислые, основные, рутиловые, газозащитные и смешанные.