Лабы 11-й группы / Лаба №3 / ВД-306
.docФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Машиностроительный факультет
Кафедра оборудования и технологии
сварочного производства
ОТЧЕТ
по лабораторной работе «Изучение принципа действия и исследование электрических параметров сварочного выпрямителя с падающей внешней вольтамперной характеристикой»
Выполнил: студент гр. 4В11
Киндышев Д.С.
Проверили: доц. Киселев А.С.
асс. Гордынец А.С.
Томск 2004
ЦЕЛЬ РАБОТЫ:
изучить конструкцию и принцип действия выпрямителя;
освоить методику экспериментального исследования электрических характеристик выпрямителя;
оценить сварочные свойства выпрямителя.
ОБОРУДОВАНИЕ и ПРИБОРЫ:
сварочный выпрямитель типа ВД–306;
балластный реостат типа РБ-301;
шунт измерительный 75 ШСМ, кл. точности 0,5;
вольтметр постоянного тока – 2 шт.,
соединительные проводники.
УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ОДНОПОСТОВОГО СВАРОЧНОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ С ПАДАЮЩЕЙ ВНЕШНЕЙ ВОЛЬТАМПЕРНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКОЙ
Технические характеристики выпрямителей для ручной дуговой сварки приведены в таблице.
Таблица
-
Наименование параметров
Тип выпрямителя
ВД-201
ВД-306 (ВД-301)
Климатическое исполнение
У3
Продолжительность включения
60%
Цикл сварки, мин
5
Номинальный сварочный
ток, А
200
315
Номинальное рабочее напряжение, В
28
32,6
Пределы регулирования сварочного тока, А
30…200
45…315
Первичная мощность, кВА
15
24
КПД, %, не менее
57
70
Степень защиты
1P22
Габариты, мм
622Х696Х775
764Х735Х772
Масса, кг, не более
120
165
Рис.1.
Внешний
вид выпрямителя ВД-306 показан на рис. 1.
Упрощенная
принципиальная электрическая схема
выпрямителя ВД–306
приведена на рис. 2.
Выпрямители ВД-201, ВД-306 (ВД-301) имеют механическую систему регулирования сварочного тока, их основу составляет трансформатор с подвижными катушками. Схема выпрямления: трехфазная мостовая (диоды VD1…VD6).
Рис. 2
Регулирование тока плавно-ступенчатое. Ступенчатое регулирование осуществляется переключателем Q при одновременной коммутации первичных (Т1-1) и вторичных (Т1-2) обмоток. При их включении по схеме звезда-звезда задается диапазон малых токов, а по схеме треугольник-треугольник – больших токов.
Катушки вторичной обмотки трансформатора неподвижные и закреплены у верхнего ярма магнитопровода, катушки первичной обмотки подвижные. Перемещение катушек осуществляется ходовым винтом вручную.
Выпрямитель ВД-306 снабжен зашитой, отключающей его от сети при выходе из строя одного из вентилей выпрямительного блока или в случае пробоя на корпус вторичной обмотки трансформатора. Защита состоит из магнитного усилителя (А), вспомогательного трансформатора (Т2) и электромагнитного реле (К2).
Рабочие обмотки магнитного усилителя соединены параллельно, а обмотками управления являются два фазных провода, соединяющие силовой трансформатор с блоком вентилей и проходящие через окно тороидального сердечника усилителя. Переменный ток, проходящий по фазным проводам, не насыщает магнитопровод усилителя. В аварийных режимах, при появлении в фазном токе постоянной составляющей, магнитопровод усилителя насыщается, включается реле К2 и выпрямитель отключается от сети контактором К1.
СОДЕРЖАНИЕ И ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
Изучить устройство, электрическую схему сварочного выпрямителя и принцип его действия (способ формирования падающей внешней вольтамперной характеристики и регулирования тока).
Разработать схему проведения эксперимента по определению наклона внешней вольтамперной характеристики выпрямителя и диапазона регулирования тока.
Собрать электрическую схему для проведения эксперимента.
Снять показания измерительных приборов при крайних положениях переключателя ступеней и катушек первичной обмотки (изменяя сопротивление нагрузки дискретно в пределах: ∞…0, Ом) и занести их значения в таблицу.Построить внешние вольтамперные характеристики выпрямителя U2=f(I2) при крайних положениях переключателя ступеней и катушек первичной обмотки.
Построить статическую характеристику дуги по эмпирической зависимости Uд=20+0,04∙Iд.
Определить пределы регулирования тока при различных положениях переключателя ступеней.
Определить степень перекрытия диапазонов тока.
Таблица измерений
Положение |
Положение |
Включенные |
Ток I ,А |
Напряжение U,В |
переключателя |
катушек |
рубильники |
|
|
|
|
U20 |
0 |
59,3 |
|
|
1 |
19,95 |
51,3 |
|
|
2 |
36,176 |
48,1 |
|
|
1,2 |
51,338 |
45,9 |
|
|
2,3 |
63,308 |
43,6 |
|
Разведены |
1,2,3 |
74,48 |
44 |
|
|
1,2,4 |
98,42 |
35,3 |
|
|
1,2,3,5 |
111,454 |
31,8 |
|
|
1,2,6 |
122,36 |
28,1 |
|
|
1,2,3,6 |
127,68 |
25 |
|
|
1,2,3,4,6 |
135,66 |
20,3 |
Диапазон |
|
все |
140,98 |
17,2 |
больших |
|
к. з. |
156,674 |
0,9 |
токов |
|
U20 |
0 |
65,3 |
|
|
1 |
22,61 |
60,2 |
|
|
2 |
43,624 |
58,9 |
|
|
1,2 |
61,978 |
56,1 |
|
|
1,2,3 |
96,558 |
52,4 |
|
Сведены |
1,4 |
107,73 |
52,1 |
|
|
1,2,4 |
138,32 |
50,3 |
|
|
1,2,3,5 |
166,782 |
47,2 |
|
|
1,2,4,5 |
199,5 |
45,5 |
|
|
все |
300,048 |
36,9 |
|
|
U20 |
0 |
69,7 |
|
|
1 |
21,28 |
59 |
|
|
2 |
38,57 |
54,1 |
|
|
1,2 |
53,732 |
50,2 |
|
Сведены |
1,2,3 |
79,002 |
44,7 |
|
|
1,4 |
86,184 |
42,5 |
|
|
1,2,3,4 |
114,912 |
33,2 |
Диапазон |
|
1,2,3,4,5 |
129,542 |
25,5 |
малых |
|
все |
143,108 |
17 |
токов |
|
к. з. |
162,526 |
0,72 |
|
|
U20 |
0 |
67,4 |
|
|
1 |
18,62 |
49,5 |
|
|
2 |
29,26 |
41,2 |
|
|
1,2 |
37,24 |
34 |
|
|
1,2,3 |
43,89 |
24,6 |
|
Разведены |
1,4 |
45,22 |
22 |
|
|
1,2,4 |
47,88 |
17,2 |
|
|
1,2,3,5 |
47,88 |
14,1 |
|
|
1,2,3,4,5 |
50,54 |
9,8 |
|
|
все |
51,87 |
6,2 |
|
|
к. з. |
53,2 |
0,2 |
Вывод: в ходе проделанной лабораторной работы мы использовали сварочный выпрямитель ВДГ-303. Он предназначен для сварки плавящимся электродам в среде защитных газов. Этот выпрямитель имеет ряд особенностей: наличие дросселя насыщения, а так же ступенчатое и плавное регулирование напряжения. Диапазон регулирования от 6 до 47 В. Ступенчатое регулирование обеспечивается за счет изменения коэффициента трансформации силового трансформатора. Плавное регулирование осуществляется реостатом в цепи обмотки управления дросселя насыщения. Ток короткого замыкания превышает рабочий, примерно в 2 раза, что благоприятно для процесса сварки плавящимся электродом.
Большим недостатком ВДГ-303 является его большой вес, что делает его перемещение довольно проблематичным.