3.2.6. Автоматическое регулирование тока сварки

Изменение величины сварочного тока при дуговой сварке может осуществляться или с помощью устройств, которые конструктивно являются частью сварочного трансформатора (например, магнитные подвижные шунты, электромагнитные шунты, подвижные обмотки), или с помощью устройств, которые включают в цепь вторичного контура (балластные реостаты, дроссели насыщения или магнитные усилители, управляемые диоды или транзисторы). Поскольку системы автоматического регулирования должны достаточно быстро реагировать на

50

возникающие возмущения, при создании автоматических регуляторов предпочтение отдается устройствам с малой инерционностью или, иначе, устройствам с высоким быстродействием. К таким устройствам, прежде всего, относятся тиристоры (управляемые диоды) и транзисторы (триоды).

Применение управляемых диодов наиболее эффективно в источниках питания постоянного тока, когда для преобразования переменного тока в постоянный используется трехфазная мостовая выпрямительная схема.

Для управления переменным током применяют встречно параллельное включение тиристоров. Однако при неполно открытых тиристорах синусоидальность кривой тока искажается, и возникают проблемы с повторным возбуждением дуги при переходе кривой тока через нуль. Поэтому тиристоры наиболее целесообразно использовать для таких способов сварки, в которых форма тока не влияет на стабильное течение процесса сварки. К таким способам можно отнести сварку под слоем флюса, электрошлаковый процесс сварки, контактную точечную и роликовую сварку. Причем регуляторы тока для этих процессов включаются в первичную цепь сварочных трансформаторов, что уменьшает стоимость регуляторов и их габариты.

Применение транзисторов при сварке на переменном токе ограничено в основном областью малых (до 100 А) токов.

Таким образом, для процессов дуговой сварки на переменном токе выше 100 А при автоматическом управлении величиной этого параметра применяют, как правило, или сварочные трансформаторы

с электромагнитными шунтами, или дроссели насыщения (магнитные усилители), включенные во вторичную цепь сварочного трансформатора.

В системах автоматического регулирования тока сварки величину сварочного тока измеряют или с помощью измерительных трансформаторов (переменный ток сварки), или с помощью шунтов при сварке на постоянном токе.

На рис. 25 изображена в упрощенном виде система автоматической стабилизации переменного тока при питании сварочной дуги от трансформатора ТС с электромагнитными шунтами (обмоткой подмагничивания). Рабочее значение тока сварки задается в системе величиной опорного (задающего) напряжения Uо, которое можно изменять путем перемещения движка потенциометра R1. Большему значению Uо соответствует большее значение тока дуги Iд. Ток измеряется трансформатором ТТ, напряжение с которого поступает на усилитель У1, а с него - на выпрямитель В. Выпрямленное напряжение Uв, пропорциональное

51

току Iд, подается на схему сравнения (резисторы R2 и R1) встречно опорному напряжению Uо, так что на вход усилителя У2 поступает разность напряжений

 U = Uо – Uв.

Рис. 25. Система автоматической стабилизации тока сварки

При отсутствии возмущений, влияющих на величину тока Iд, разность напряжений U остается неизменной. Если же величина тока по какой-либо причине изменится, например, в меньшую сторону, то уменьшится напряжение Uв, и, следовательно, увеличится разность U, что повлечет увеличение тока управления Iу в обмотке подмагничивания сварочного трансформатора, а это в конечном итоге вызовет увеличение тока Iд. Поскольку система является статической, новое значение тока Iд будет обязательно отличаться от первоначального, но при правильно спроектированной системе останется в пределах заданной точности.

3.2.7. Автоматическое регулирование скорости электропривода

В технологическом оборудовании для дуговой сварки широко применяются в основном два вида электродвигателей: трехфазные асинхронные с короткозамкнутым ротором двигатели переменного тока и электродвигатели постоянного тока независимого возбуждения. Область применения автоматически управляемого электропривода в сварочных установках ограничена тремя функциями: обеспечение перемещения сварочной горелки (сварочной дуги) относительно свариваемого изделия, подачи электродной проволоки при сварке плавящимся электродом и подачи в зону сварки присадочной проволоки при сварке неплавящимся электродом.

52

Привод переменного тока применяют обычно в сочетании с механическим переключением его скорости за счет сменных шестерней, плавное изменение скорости отсутствует. Привод постоянного тока применяют или только с устройствами, позволяющими осуществлять плавное изменение скорости, или с дискретным механическим переключением диапазона скоростей и плавным изменением скорости внутри каждого диапазона (обычно таких диапазонов – два).

С истемы автоматического регулирования в известном сварочном оборудовании разработаны только для электропривода постоянного тока. Один из вариантов такой системы изображен на рис. 26.

Рис. 26. Система автоматического регулирования скорости

электропривода постоянного тока