9.6 Сварочные генераторы

Для питания сварочной дуги постоянным током кроме выпрямителей применяются ещё сварочные генераторы с приводом от электродвигателя переменного тока или от двигателя внутреннего сгорания.

Сварочные генераторы также могут быть как однопостовые, осуществляющие питание только одного сварочного поста, так и многопостовые – для питания нескольких сварочных постов одновременно.

Сварочные генераторы конструктивно отличаются от генераторов классического исполнения. Это объясняется тем, что процесс сварки сопровождается многочисленными короткими замыканиями, вызываемыми необходимостью возбуждения дуги в начале сварки и дискретным характером переноса электродного металла в сварочную ванну в процессе выполнения сварки. По этой причине сварочные генераторы выполнены таким образом, чтобы в процессе эксплуатации путём ограничения величины тока короткого замыкания постоянно обеспечивать штатные условия эксплуатации.

Кроме этого, сварочный генератор должен обладать высокими динамическими свойствами для обеспечения стабильности горения сварочной дуги. С этой целью в магнитной системе сварочного генератора предусмотрено обеспечение выполнения условия снижения напряжения при увеличении нагрузки. В этом случае, как уже было выяснено в этой главе, сварочный генератор будет иметь падающую внешнюю характеристику (рисунок 9.5).

Для выполнения вышеприведённого требования в сварочных генераторах предусматривается следующие конструктивные исполнения, предопределяющие требуемый характер электромагнитных явлений.

В сварочных генераторах с независимым возбуждением (рисунок 9.5 «а»), сварочный ток проходит по размагничивающей обмотке, при этом создаётся магнитный поток направленный навстречу основному магнитному потоку.

При увеличении сварочного тока происходит увеличение магнитного потока им вызываемого и уменьшение при этом результирующего потока, а значит и напряжения на клеммах генератора. Таким образом, данный вид конструктивного исполнения сварочного генератора будет обладать падающей внешней характеристикой.

Рисунок 9.5 - Падающая внешняя характеристика сварочного генератора

В сварочных генераторах с намагничивающей параллельной и размагничивающей последовательной обмотками (рисунок 9.5 б), возникающие при прохождении сварочного тока, магнитные потоки будут иметь противоположные направления. В этом случае, данная конструкция также обеспечивает обратную зависимость величины сварочного тока и напряжения на клеммах генератора, то есть будет иметь место наличие падающей внешней характеристики генератора как источника сварочного тока.

Необходимо указать, что кроме описанных выше конструкций сварочных генераторов существуют и другие, в которых также обеспечивается получение падающей внешней характеристики. К таким относятся:

а) генераторы с «расщеплёнными» полюсами, в которых полюса имеют в процессе эксплуатации разную степень магнитного насыщения;

б) генераторы «поперечного» поля, в которых в якоре установлена короткозамкнутая обмотка.

Сварочные генераторы с самовозбуждением находят широкое применение в преобразователях, например в ПСГ – 500 – 1, который предназначен для сварки в углекислом газе плавящимся электродом с постоянной скоростью подачи сварочной проволоки.

Данный тип сварочного генератора ГСО – 300 используется в сварочных агрегатах с бензиновыми или дизельными двигателями, а также в конструкции преобразователей ПСО–300.

Сварочные генераторы с независимым возбуждением ГСО – 500 используются в конструкции преобразователя ПД – 501.

Данные конструкции сварочных генераторов относятся к коллекторным машинам, в которых переменная ЭДС выпрямляется посредством устройства называемого коллектором.

Применяются и конструкции сварочных генераторов, в которых вместо коллектора используется бесконтактное выпрямительное устройство – вентильная система. Так, вентильным сварочным генератором ГД – 312 комплектуется сварочный агрегат АДБ – 318, с бензиновым двигателем внутреннего сгорания и преобразователь ПД с асинхронным двигателем. Сварочный агрегат АДБ – 318 (агрегат для дуговой сварки) с бензиновым двигателем внутреннего сгорания, номинальный сварочный ток 315 А, регистрационный номер 8) используют для монтажных и ремонтных работ в автономных условиях.

Преобразователь ПД применяют в условиях действующих промышленных предприятий, причем для двигателя переменного тока используется трехфазный ток.