Лекция 7. Многопостовые выпрямители

План

7.1 Технико-экономический эффект от применения многопостовых систем

7.2 Выпрямители для ручной дуговой сварки

7.3 Многопостовые системы для механизированной сварки в среде СО₂ (тип ВДГМ)

7.1 Технико-экономический эффект от применения многопостовых систем

Многопостовые выпрямители с балластными реостатами типа РБ применяют для ручной дуговой сварки и сварки под флюсом. Многопостовые выпрямители также применяют для полуавтоматической (автоматической) сварки в среде защитных газов (когда диаметр электродной проволоки не превышает 2,0 мм). Достоинством таких выпрямителей является то, что стоимость источника питания, приходящаяся на один пост, приблизительно в 2 раза меньше, чем при использовании однопостовых выпрямителей. Кроме того, такие выпрямители имеют более высокий к. п. д. и cosφ, чем однопостовые выпрямители.

7.2 Выпрямители для ручной дуговой сварки

Как отмечалось выше, при ручной дуговой сварке необходимо, чтобы источник имел падающую внешнюю характеристику. Выпрямители же многопостовые имеют жесткую характеристику для обеспечения независимой работы (друг от друга) постов сварки. В этом случае каждый пост снабжается балластным реостатом, который создает падающую характеристику поста и позволяет регулировать (ступенчато) величину сварочного тока (каждого поста). Каждый пост содержит балластный реостат типа РБ, который соединяется последовательно с дугой (рис. 7.1а). Посты между собой включены параллельно (рис. 7.1а).

Рисунок 7.1 – Схема подключения постов (а) и схема балластного реостата (б)

Каждый балластный реостат (РБ) представляет собой систему омических (резистивных) сопротивлений, которые соединены параллельно (рис.7.1б.). Включая большее число ножей (сопротивлений) РБ уменьшаем сопротивление сварочной цепи и увеличиваем сварочный ток поста.

Рисунок 7.2 – Схема регулирования сварочного тока

Величину тока поста можно определить по формуле:

,

где U₂ – напряжение на выходе выпрямителя; R_Д, R_РБ – соответственно сопротивление дуги и балластного реостата.

Промышленностью выпущены такие марки многопостовых выпрямителей: ВДМ – 1001 на 7 постов I_П = 315А, 7 шт. РБ – 301;

ВДМ – 1601 на 9 постов I_П = 315А, 9 шт. РБ – 301;

ВДМ – 3001 на 18 постов I_П = 315А, 18 шт. РБ – 301.

Выпрямительный блок в этих выпрямителях собран по кольцевой выпрямительной схеме, которая в этом случае более экономически выгодна, чем схема выпрямления Ларионова (подробнее см. [1, с. 144- 145]).

Метод регулирования тока в графический интерпретации приведен на рис. 7.2. Здесь показано, что если увеличить сопротивление РБ, то при равном ток уменьшиться (кривая 2) при условии, что U_Д = const. То есть, кривая 2 имеет больший наклон, чем кривая 1.

Следует отметить, что источник питания имеет жесткую внешнюю характеристику (U₂ = const). Падение напряжения на балластных реостатах приводит к тому, что на балластных сопротивлениях теряется мощность . Все же целесообразно применять многопостовые источники питания для ручной сварки.

7.3 Многопостовые системы для механизированной сварки в среде со2 (тип вдгм)

Эти выпрямители предназначены для сварки в среде защитных газов.

Здесь все посты подключаются к источнику питания многопостовому типа ВДГМ также параллельно, но кроме балластного реостата каждый пост содержит дроссель (ДР), который уменьшает разбрызгивание электродного металла при сварке (особенно при сварке в СО₂ (рис. 7.3). Балластный реостат особой конструкции он содержит 20 сопротивлений, которые, как и в РБ, включают параллельно. Балластный реостат при этом служит для регулирования напряжения дуги, а ток сварки I_СВ, как отмечалось, задается скоростью подачи проволоки (автоматическая либо полуавтоматическая сварка). При этом соблюдается следующее равенство:

,

где – падение напряжения на балластном реостате РБГ [В].

Поскольку I_СВ = const, а = I_СВ × R_РБГ, тогда, если R_РБГ увеличить, то U_Д уменьшится. Графически метод регулирования приведен на рисунке 7.4. При этом для кривой 1 R_РБГ меньше, чем R_РБ для кривой 2 (U_Д1 > U_Д2).

Промышленность выпускала выпрямители таких марок: ВДГМ – 1001 на 9 постов, I_П = 200А, дроссель ДР-200, 9 штук;

ВДГМ – 1601 на 9 постов, I_П = 315А, дроссель ДР-301, 9 штук;

ВМГ – 5000 на 30 постов, I_П = 315А, дроссель ДР-301, 30 штук и РБ-301 30 штук.

Рисунок 7.3 – Схема подключения постов к выпрямителю типа ВДГМ

Рисунок 7.4 – Схема регулирования U_д в выпрямителе типа ВДГМ

Применение многопостовых выпрямителей, как отмечалось, экономически выгодно. Это относится и к выпрямителям типа ВДГМ.

Контрольные вопросы

1) Каков технико-экономический эффект от применения многопостовых систем?

2) Как подключают посты при сварке от многопостового выпрямители для ручной дуговой сварки?

3) Как подключают посты при сварке от многопостового выпрямителя для механизированной сварки в среде СО₂ (тип ВДГМ)

4) Почему многопостовые выпрямители имеют жесткую внешнюю характеристику?