Лабораторна робота № 8

Мета роботи: 1. Вивчити конструкцію та електричну схему силового кола випрямляча ВДУ-506УЗ. 2. Вивчити структурну схему та принцип побудови системи керування випрямляча. 3. Експериментально дослідити форми сигналів напруги в блоках системи керування випрямляча. 4. Визначити енергетичні та експлуатаційні характеристики випрямляча під час роботи на жорстких і падаючих зовнішніх вольт-амперних характеристиках.

Теоретичні відомості

1. Загальна будова випрямляча

Зварювальний випрямляч ВДУ-506УЗ являє собою джерело живлення з електричним (тиристорним) керуванням і призначений для живлення електричної зварювальної дуги постійним струмом при однопостовому зварюванні в середовищі двоокису вуглецю та під шаром флюсу, а також може використатися для ручного дугового зварювання покритими електродами.

Випрямляч ВДУ-506 забезпечує одержання жорстких і спадних зовнішніх характеристик, плавне регулювання робочої напруги та струму в одному діапазоні і може застосовуватись для комплектування зварювальних автоматів та напівавтоматів, а також для сумісної роботи з роботами і автоматичними маніпуляторами. Технічна характеристика випрямляча наведена у додатку 6, його структурна схема - на рис.8.1, принципова електрична схема - на рис.8.2. До складу випрямляча входять трифазний трансформатор з малим (нормальним) магнітним розсіюванням, силовий блок тиристорів^ зрівняльний реактор, дросель у зварювальному колі, блок керування, захисна та пуско-регулююча апаратура. Випрямляч має нишу для розміщування блока керування напівавтомата, трансформатора

живлення кіл керування автомата, напівавтомата і підігрівника газу. Усі складові частини випрямляча змонтовані на візку і захищені кожухом.

^Рис.8.1. Структурна схема випрямляча ВДУ-506ІТ - силовий

)трансформатор; ТВБ - тиристорний випрямний блок; БЗЗ'(І - блок зворотних

• | зв 'язків за струмом і напругою; Ь - лінійний дросель; БФК - блок фазового

^ч V керування тиристорами; Е - суматор сигналів напруг; БЗР - блок завдання

\режиму; БФКН - блок формування керуючої напруги

2. Силове коло

Силовий трансформатор Т1 (див.рис.8.2) складається з магнітопровода, виготовленого з холоднокатаної електротехнічної сталі марки 34] 3, на якому розміщені алюмінієві обмотки. Первинна обмотка має три котушки, вторинна — шість котушок, з'єднаних у дві секції за схемою прямої і зворотної зірки.

Силовий випрямний блок має шість тиристорів VS1 -VS6 типу T160, які зібрані за шестифазною схемою випрямляння зі зрівняльним реактором.

Зрівняльний реактор L1 являє собою дросель з замкненим магнітопроводом і двома однаковими обмотками. Дія реактора полягає у наступному. Через те, що має місце зсув фазних е.р.с. двох трифазних груп вторинної обмотки силового трансформатора на 180°, на тиристорах з'являються різні анодні напруги. Внаслідок цього по секціях обмотки дроселя починає текти намагнічуючий струм, який приводить до виникнення напруг, протилежних за знаком відносно до

Рис.8.2. Принципова електрична схема випрямляча ВДУ-506;

ПГ- підігрівач газу ;SA2-попередня установка напруги на жорстких характеристиках; SA3-І-спадні характеристики;SA3-ІІ-жорсткі характеристики;SA4-І-місцеве керування;SA4-ІІ—дистанційне керування

загального виводу; анодні напруги однієї зірки у зв'язку з цим зменшуються, а другої - зростають. Фазні напруги вирівнюються, що приводить до паралельної роботи трифазних груп.

Лінійний дросель L2 з повітряним зазором має головну робочу обмотку (секції І і II), підключену послідовно у зварювальне коло та дві допоміжні обмотки керування ПІ і IV, підключені через тиристори VS7 і VS8 до плюсового затискача випрямляча. Загальна точка допоміжних обмоток приєднана до мінусового затискача. Під час роботи на спадних зовнішніх характеристиках обмотки ПІ і IV відключені. При роботі з жорсткими характеристиками на робочій обмотці виділяється змінна складова випрямленої напруги з частотою f= 300 Гц. Зазначена напруга індуктується в обмотках III і IV та випрямляється однофазною двонапівперіодною схемою, утвореною обмотками і тиристорами VS1 і VS2. Випрямлений струм тече по обмотках керування, замикається через дугу і змінює при цьому індуктивність дроселя під час зварювання. Значення індуктивності залежить від режиму роботи випрямляча. Під час зварювання на режимах малих струмів зустрічна напруга дути мала, струм, який безперервно тече по обмотках III і IV, при горінні дуги стає більше, дросель має малу індуктивність. На великих, обмотках зростає закриваюча робоча напруга дуги, струм в обмотках III і IV зменшується, індуктивність дроселя зростає. Таким чином, здійснюється автоматична зміна індуктивності під час зміни режиму зварювання, чим забезпечується підвищення стабільності зварювального процесу.