1.3.8 Багатопостові випрямлячі

Багатопостові системи живлення (БСЖ) раціональні в тих випадках, коли на відносно невеликій виробничій площі зосереджена велика кількість зварювальних постів.

БСЖ повинні забезпечувати незалежність роботи зварювальних постів один від одного. Для цього багатопостове джерело живлення (БДЖ) повинне мати жорстку зовнішню характеристику. При зміні струму навантаження від 50 до 100% від номінального напруга на джерелі живлення не повинна змінюватися більш ніж на 5…10%.

БСЖ повинна також забезпечувати динамічне розділення постів.

Розрізняють:

1. БСЖ із реостатним поділом постів.

2. БСЖ з індуктивним поділом постів.

3. БСЖ із реостатно-індуктивним поділом постів.

4. БСЖ з автономним тиристорним регулюванням на кожному посту.

5. БСЖ з універсальними конверторами на зварювальних постах.

БСЖ із реостатним поділом постів застосовуються для живлення постів ручного дугового зварювання. Формування спадних вольт-амперних характеристик і регулювання струму на кожному посту здійснюється баластовими реостатами, включеними послідовно в коло зварювального поста. При цьому зварювальний струм поста визначається рівнянням

, (2.1)

де U_БДЖ – напруга на вихідних клемах багатопостового джерела живлення,

U_Д – напруга на дузі,

R_Б – опір реостата.

Використовують баластові реостати серії РБ, опір яких змінюється від декількох до 0,1Ом.

Перевагами БСЖ із реостатним поділом постів є простота і надійність, низька вартість ремонту й обслуговування, можливість регулювання режиму зварювання в широких межах. Недолік – низький ККД (як правило менше 50%), внаслідок великих втрат активної потужності на баластових реостатах

При механізованому або автоматичному зварюванні плавким електродом, коли на одній ділянці зосереджені пости, на яких зварювання виконується на режимах з однаковою напругою на дузі, можливе застосування БСЖ з індуктивним поділом постів, в яких до кола зварювальних постів послідовно включаються дроселі з визначеною індуктивністю. При цьому на БДЖ установлюється напруга:

U_Р.БДЖ = U_0.БДЖ – 0.5 I_{Н. НОМ} | R_{ДИФ.БДЖ} |. (2.2)

Дроселі забезпечують динамічний поділ постів і одержання необхідних динамічних властивостей зварювальних постів.

У тих випадках, коли механізоване зварювання на окремих постах виконується на режимах з різними, але близькими за значенням напругами дуги, застосовують індуктивно-реостатний поділ постів.

При цьому використовуються баластові реостати серії РБГ з малим опором, що забезпечують одержання на зварювальних постах похилоспадних зовнішніх характеристик:

R_{ДИФ.ПОСТА} = (- 0.07...- 012), В/A. (2.3)

До складу БСЖ з тиристорним регулюванням входить загальний силовий трансформатор і автономні, за кількістю постів, тиристорні випрямні блоки із самостійними системами фазового керування. Зберігаючи експлуатаційні і технологічні характеристики однопостових випрямлячів, ці багатопостові джерела живлення є більш економічними. БСЖ даного типу можуть виконуватись універсальними і забезпечувати формування на окремих постах різних зовнішніх характеристик, наприклад, спадних – для ручного дугового зварювання і похилоспадних – для механізованого зварювання.

БСЖ з універсальними конверторами включає багатопостовий зварювальний випрямляч і конвертори на зварювальних постах. Конвертор перетворює постійну напругу випрямляча на послідовність імпульсів з регульованим коефіцієнтом заповнення α =t_i /T (де t_i –тривалість, а Т-період імпульсів), яка потім згладжується і використовується для живлення дуги.

Змінюючи α , можна змінювати напругу на виході конвертора від 0 до U_БДЖ. Система управління конвертором будується з використанням зворотних зв’язків за струмом і напругою зварювального поста. Завдяки цьому конвертор забезпечує формування жорстких (похилоспадних) зовнішніх характеристик для напівавтоматичного зварювання плавким електродом з регулюванням робочої напруги або спадних зовнішніх характеристик для ручного дугового зварювання з регулюванням струму в відповідних межах.

Багатопостові випрямлячі ВДМ-1202С, ВДМ-1600С (виробник СЭЛМА) (рис. 1.36)

Випрямлячі призначені для комплектації зварювальних постів ручного дугового зварювання покритими електродами на постійному струмі виробів з вуглецевих і легованих сталей.

Рисунок 1.36 - Багатопостові випрямлячі ВДМ-1202С, ВДМ-1600С

Випрямлячі не регульовані і мають жорстку зовнішню характеристику. Регулювання зварювального струму проводиться для конкретного поста незалежно за допомогою баластового реостата РБ-302 (рис. 1.37).

Випрямляч складається з потужного силового трансформатора і випрямного модуля на діодах з системою повітряного охолоджування.

Особливості і переваги:

• Проста конструкція.

• Висока надійність і довговічність роботи.

• Працюють при температурах від –40⁰C до +50⁰C.

• Наявність автомата захисту мережі.

• Простота обслуговування.

• Максимально пристосовані для роботи в тяжких умовах експлуатації.

Таблиця 1.37 - Технічні характеристики випрямлячів ВДМ-1202С, ВДМ-1600С

Параметр	Значення
	ВДМ-1202С	ВДМ-1600С
Напруга мережі живлення, В	3х380	3х380
Номінальний зварювальний струм, А (ТВ,%)	1250 (100%)	1600 (100 %)
Кількість одночасно працюючих постів, не більш	8	10
Коефіцієнт одночасності роботи	0,5	0,5
Номінальний зварювальний струм одного поста, А (ТВ%)	315 (60%)	315 (60%)
Номінальна робоча напруга, В, не менше	63	60
Напруга холостого ходу, В не більш	75	73
Споживана потужність, кВа, не більш	96	120
Коефіцієнт корисної дії, %, не менше	–	90
Діаметр електрода, мм	3…6	3…6
Габаритні розміри, мм, не більш	600х1130х800	1050х717х789
Маса, кг, не більш	350	420

Реостат баластовий РБ-302 призначений для регулювання зварювального струму в багатопостових зварювальних випрямлячах, а також для забезпечення потрібної крутості нахилу зовнішньої вольт-амперної характеристики в різних зварювальних джерелах живлення

Рисунок 1.37 - Реостат баластовий РБ – 302

Таблиця 1.38 - Технічні характеристики реостата РБ – 302

Параметр	Значення
Номінальний струм, А	315
Опір, Ом найменший, не більш найбільший, не менше	0,09 55
Межа регулювання зварювального струму, А	6…315
Маса, кг, не більш	26
Габаритні розміри, мм	605х370х500

Багатопостові випрямлячі ВДМ-6301К, ВДМ-1201К (виробник КЗЭСО) (рис. 1.38)

Випрямлячі призначені для комплектації зварювальних постів ручного дугового зварювання покритими електродами на постійному струмі виробів з вуглецевих і легованих сталей.

а б

а - ВДМ-6301К, б - ВДМ-1201К

Рисунок 1.38 - Багатопостові випрямлячі ВДМ-6301К, ВДМ-1201К

Таблиця 1.39 - Технічна характеристика випрямлячів ВДМ-6301К, ВДМ-1201К

Параметр	Значення
	ВДМ-6301К	ВДМ-1201К
Напруга мережі живлення, В	3х380	3х380
Номінальний зварювальний струм, А (ТВ,%)	630 (100%)	1250 (100 %)
Кількість одночасно працюючих постів	4	8
Номінальний зварювальний струм одного поста, А (ТВ%)	315 (60%)	315 (60%)
Діаметр електрода, мм	3…6	3…6
Номінальна робоча напруга, В	50	56
Напруга холостого ходу, В	85	85
Охолодження	Повітряне примусове
Габаритні розміри, мм, не більш	980х560х650	980х680х890
Маса, кг, не більш	190	350

Випрямлячі не регульовані і мають жорстку зовнішню характеристику. Регулювання зварювального струму проводиться для конкретного поста незалежно за допомогою баластового реостата.

Особливості і переваги

• Простота конструкції.

• Простота обслуговування і ремонту.

• Максимально пристосовані для роботи в тяжких умовах експлуатації

Наявність захисту від струмів перевантаження і короткого замикання у зварювальному колі.

Універсальний зварювальний конвертор КСУ-320 (виробник СЭЛМА) (рис. 1.39)

Призначений для ручного дугового зварювання покритими електродами, а також для напівавтоматичного зварювання електродним дротом, при комплектації механізмом подачі, від багатопостових джерел живлення без використання баластових реостатів.

а б в

а - конвертор КСУ-320, б – механізм подавання, в – схема підключення

Рисунок 1.39 - Універсальний зварювальний конвертор КСУ-320

Таблиця 1.40 - Технічна характеристика конвертора КСУ-320

Найменування параметра	Значення
	ММА	МIG/МАG
Напруга живлення Uвх., В	45…90
Вихідна. напруга., В	0 - Uвх
Номінальний зварювальний струм, А (ПВ, %)	250 (100%) 320 (60%)
Межі регулювання зварювального струму, А	30…320	40…320
Споживана потужність, кВА	11
Маса, кг	11
Габарити, мм	183х210х550

Особливості і переваги:

• Конвертор забезпечує формування жорстких (похилоспадних) зовнішніх характеристик для напівавтоматичного зварювання плавким електродом з регулюванням робочої напруги або спадних зовнішніх характеристик для ручного дугового зварювання з регулюванням струму.

• Виключає взаємний вплив зварювальних постів при роботі від одного багатопостового випрямляча.

• Стабілізує встановлений режим зварювання при змінах напруги живлення від 45 до 90 В.

• Наявність режиму "Гарячий старт" в режимі ММА.

• В якості джерела зварювального струму, можна використовувати різний зварювальний випрямляч незалежно від року випуску, функціональної складності і підприємства виробника.

• КСУ-320 дозволяє віддаляти зварювальний пост на відстань до 200 метрів від зварювального джерела.

• Має вбудоване джерело для живлення механізму подачі зварювального дроту.

• Має систему автоматичного відключення. При перервах в зварюванні більш 4 хвилин відключається вихідна напруга. Повторне включення відбувається при замиканні електрода на зварюваний виріб.

• Мала маса і габаритні розміри.

Конвертори зварювальні КДЧУ-302/75, КДЧУ-502/75 (виробник СіМЗ)

Конвертори зварювальні типу КДЧУ-302/75 У3.1, КДЧУ-302/75 У3.1 призначені для зварювання вуглецевих і легованих сталей:

1) ручне дугове зварювання штучними металевим електродами на постійному струмі (режим ММА-DС);

2) напівавтоматичного зварювання в середовищі захисних газів в комплекті з напівавтоматом типу ПКДЧ-302 У3 (режим МIG/МАG);

3) аргонодугового зварювання неплавким електродом на постійному струмі (режим ТIG- DС).

Таблиця 1.41 - Технічні характеристики конверторів КДЧУ-302/75, КДЧУ-502/75

Параметр	Значення
	КДЧУ- 302/75	КДЧУ- 502/75
Напруга живлення, В	75	75
Межі регулювання зварювального струму, А	40…315	40…500
Діаметр електрода, мм	2…6 (ММА)	2…8 (ММА)
Маса, кг	25	35
Тривалість навантаження, ТН,%	40	40
Номінальний зварювальний струм, А	315	500