Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Фридман, Л. Н. Источники питания сварочной дуги учеб. пособие

.pdf
Скачиваний:
22
Добавлен:
22.10.2023
Размер:
11.6 Mб
Скачать

 

 

 

 

 

 

 

 

 

198

 

 

 

 

 

ничиаающѳе

действие реакции якоря. Если в генера­

торах

с

параллельной

намагничивающей

обмоткой раз­

магничивающее

действие

реакции

якоря

компенсирова­

лось

его

поднимающим действием,то здесь не компен­

сируется.

Рассмотрим подробнее

,как

это происхо­

дит .

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

Генераторы

с

 

расщепленными

полюсами являются

четырехполюсныыи

 

машинами,но так

как

 

каждая

пара

полюсов

одинаковой

полярности расположена рядом

(фиг.С8,б),а

не

 

 

чередуется с полюсами другой по­

лярности,то

по

существу

это двухполюсная

машина,

каждый''полюс

которой расщеплен,

ф и

этом главные

полюса $

г

и

S r

 

»расположенные

в

горизонтальной

плоскости

.имеют

 

вырезы

и даже

при

холостом ходе

насыщены.

ПЬэтому

 

подмагничивающее

действие

реакціи

якоря

уже

не

приведет

к значительному увеличению

потока

в

воздушном

зазоре под

 

этими полюсами и

э.д.с,

на щетках

 

ас

(фиг.68,а) .следовательно,есть

величина

 

постоянная,ке зависящая от нагрузки и мо­

жет

быть

использована для питания обмоток полюсов*

Поток

реакции

якоря

имеет две

составляющие,

из которых одна

 

 

 

совпадает

с

направлением по­

тока

(Q

,а другая

Q~>Afi направлена против потока

поперечных

полюсов

(Рп

 

 

 

 

 

 

Вглавных полюсах,вследствие насыіцѳюія, __

наличие

потока

не

изменит

общей

вели­

 

 

 

 

 

 

 

199

 

 

 

 

 

 

чины

потока, а

 

под

поперечными

полюсами

нали­

чие

потока ф#р приведет к

уменьшению потока

Фп ,

т.ѳ. полной компенсации потока реакции

якоря

нет.

 

Если

£ Q C

 

будет

оставаться

без

изменения

при

.нагрузке,то £с$

 

с

увеличением

нагрузки будет

 

па­

дать

и'

изменит

знак

на

противоположный.!} резуль­

тате

суммарное

 

напряжение

на щетках

ав

будет

па­

дать, т.ѳ. генератор

будет

иметь падающую характерис­

тику.

Таким

образом

реакция

якоря здесь

заменяет

 

отсутствующую

последовательную размагничивающую

обмотку.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рассмотрим

работу данного

генератора при

основных

режимах работы.

 

 

 

 

 

 

 

 

Холостой

 

ход,

ф и

отсутствии тока в якоре

существуют

лишь

 

2

магнитных

потока -

главных

по­

люсов

Фг

и

 

поперечных полюсов

ФІп

(184)

 

 

 

Е <к'* и < к -с -гг= , -т п ір г

'

 

 

 

 

 

-//

—*Ф я € СлНУ/7

 

 

 

(185)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(186)

 

где

Cs *

Wg, и

 

Rj4 g

-

соответственно ^ток, число

 

витков

и

магнитное

сопротивление

потоку

обмотки

главных

полюсов;

соответственно

ток,число

вит­

^n'f Wn

и. к/in

ков

и

магнитное'

сопротивление потоку обмотки по­

перечных полюсов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

200

 

Следует

 

отметить,что Ц

£

 

и

Е

t [ c£ .

 

Нагрузка. Разделим

якорь

условно

на

4

секто­

ра

(фиг.68,б). Удобно

рассматривать

якорь

состо­

ящим

из

 

двух

 

катушек,

оси

которых

 

совпадают с

осями:

одна

-

главных полюсов, другая - попереч­

ных.

Тогда потоки

 

и

Ср^р будут

получаться от

действия

 

только

части эквивалентных

витков

якоря

соответственно

 

й/уу и

№'др,

ф и

расположении

щеток

на

нейтрали

 

 

W#p .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

По

оси

 

главных полюсов

действуют намагни­

чивающие

 

силы

 

1%Wi

обмотки

главных

полюсов

и

jgW^H катушки

 

I

обмотки

якоря,

а

по

 

оси

попереч­

ных

полюсов

 

действуют

намагничивающие силы

обмо-тки поперечных полюсов

и

УдЩр катушки

Л

обмотки

якоря.

Поэтому уравнения э.д.с. при на­

грузке примут

вид:

 

 

(ігѴО'г+УдМян)

 

 

 

 

 

£аг= £-(Ф г+

 

 

 

(167)

 

 

 

Ш

 

 

 

 

 

 

 

(188)

 

Ecâ s i ( %

~ Ф яр)--г

(Lf}Wn--JgWJ?f>)

 

 

RffH

 

 

 

 

 

 

Необходимо отметить,что возрастание намагничи­

в а ю щ е й

силы

 

і 9№ £+$дЩ ін‘

'

нв приводит

к

рос­

ту

' E QC

, т . к .

одновременно

из-за

насыщения

главных

полюсов растет

fij/g

, поэтому:

 

 

 

 

F^ U ac* Щ гр -const,

 

( r e s ) .

т.е. то же, что к при холостом ходе:

201

x Ü90)

Е о 1 * Е ы - Ц * $ ( Е ^ + і м - & * г _ у щ

(І9І)

Учтя все падение напряжения в сварочной цеди имеем

Сучетом (186) и полагая размагничивающее дей«

ствие реакции якоря эквивалентным введению актив

ного

сопротивления

П

~

CWJ9P

*

 

получим

H$ 2

£ ßfa/j

 

 

 

U f= U o

 

 

2

?

 

(193)

.

* - М

л

 

 

.

.

' ■ » >

Полученные зависимости подтверждаются опытными кри­

выми (фиг. 69).

Опытные зависи­

мости Uo${l) ,//ае{2), ис £ { 5) сварочного

генератора с расщеп­

ленными полюсами от сварочного тока.

Фиг.69.

202

 

Короткое

замыкание,

ф и

этом режиме U a c

дочти

полностью

уравновешивается напряжением U c£t

которое

изменяет

свой знак

на

обратный (фиг.69),

т.к. поперечные полюса перемагничиваются под дейст­

вием потока реакция якоря

Eac'i'Ecè

Уравнение (194) при

0 и

примет вид:

 

Л = £ h c '

(І95)

Необходимо'отметить,что при коротких замыкани­ ях вследствие насыщения поперечных полюсов Rjw

растет, а следовательно падает и внешняя-

характеристика вблизи короткого замыкания несколько

пологая, что не очень хорошо.

§2. Регулирование режима

Способы регулирования режима в генераторах с расщепленными полюсами несколько отличны от спосо­ бов регулирования рассмотренных выше генераторов.

Іѣрвый способ - регулирование режима данных ге­

нераторов изменением тока в обмотках .возбуждения

спомощью реостата. Яри этом изменять ток можно

только в

обмотке

поперечных полюсов (ток і/j

).

Ток

в обмотке главных полюсов менять

неліг

зя,т.к. изменится

насыцев-ие главных полюсов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

\

 

 

 

 

 

 

 

 

ч

 

2 0 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с о г л а с н о

выражению

 

 

 

будет

 

изменяться

Lp

 

(1 9 4)

ф и

изменении тока

 

 

и

напряженно

 

 

 

 

 

 

 

сварочный

ток

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

н ед ос­

 

холостого

 

хода (186).

Последнее

является

 

 

татком

и

 

ограничивает применяемость

 

 

 

 

соба

 

регулирования.

 

 

 

 

д ан н ого

сп о ­

 

размагничивающего действия реакции

 

-

изменение

 

 

 

Поэтому

применяют

второй способ

 

 

 

изме­

нение

числа размагничивающих

 

Wsfp

 

 

 

витковя к о р я ,т .е .

вом

сдвига щеток

с нейтрали,

ф и

сдвиге

п о с р е д с т ­

~

проводниках якоря,в результате чего витки

некоторы х

происходит

 

изменение

направления

токов

в

щеток .

 

рераспределяются

между подмагничивающей

 

якор я п е ­

ли

обмотку

якоря.

 

 

 

условно

 

р азд ел и ­

чивающей

 

катушками,на которые мы

разм аги и

 

 

 

и

 

 

Как

 

видно

из схемы на фиг.

70,

сдвиг

щет.ок

 

против

вращения

привел

к увеличению

числа

витков

 

подмагничивающей

обмотки

І ^ и

к уменьшению

 

витков

 

размагничивающей

обмотки якоря №£р,т.е.

 

к увели­

 

чению

сварочного

тока.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сдвиг

щеток

по

вращению приводит

к уменьше­

 

нию

сварочного тока.

 

 

-

 

 

 

 

 

 

 

 

Определим

аналитически,как

зависит

ток

от

 

угла

 

сдвига щеток.Изменение

центрального угла

сек­

тора

Д (размагничивающая обмотка)

от

сдвига щеток

 

на

угол

d i

против вращения

составит

 

-

ZcJL

, а

 

 

 

 

 

 

204

 

 

по

вращению

+2

^

. ф и

равномерном расположении

битков обмотки якоря справедливо

соотношение

 

 

Wßpo _

Wsfp

 

 

(1 9 6 )

 

 

т/г

 

% ± 2 Л '

 

откуда

 

 

 

Wgp -

Щ ю

) ,

 

(197)

 

 

 

"Де

^SfiT

числ0

витков

размагничивающей катушки

іі

обмотки якоря

при расположении

щеток

на нейтра­

ли.

 

число

витков

соответственно

при' смѳцѳ

 

Щ р -

кки щеток относительно нейтрали на угол £ оС- .

Изменение числа витков якоря WgWgp при смещении щеток: a-против направления вращения якоря; б-по направлению вращения якоря.

Если

учесть общее число коллекторных пластин К

и сдвиг

на /7,, пластин,то из соотношения

А

205

А . - 2 f r

Пк

К

имеем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(198)

 

Таким образом

сдвиг щеток

с

нейтрали приводит

к

изменению

WtЯр

 

что

в

свою

очеоедв

вызыва­

ет

изменение

величины

 

 

 

 

и,следо-

вател—ьно,

согласно

выражению

(і94),

сварочного

тока.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Регулирование режима

при

помощи

сдзига щеток

практически

не

влияет

на U 0 , так

как

<з6 принимают­

ся

небольшими.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Существенный

недостаток

 

этого

способа - по­

вышенное искрение при

выходе

 

щеток

из

зоны

дейст­

вия

дополнительных полюсов.

 

Поэтому

этот

способ

применяется

чаще

всего как

вспомогательный

в ком­

бинации с

плавным

изменением

 

і п .

 

 

§ 3• Конструкции и схемы сварочных преобра­ зователей_с генераторами с расщепленны­

ми полюсами.

1 Преобразователи с генераторами с расщедленны- .

ми полюсами длительное время выпускались нашей про­

мышленностью. В настоящее время преобразователи

данного типа уже не выпускаются,но в эксплуатации еще находится значительное количество. ‘

206

Наиболее распространенной конструкцией преоб­ разователя данного типа является преобразователь по-5с ю ;і.

Преобразователь Ш - 3 0 0 М состоит из генератора

СГ-ЗОСЫ и асинхронного короткозамкнутого двигателя

А -6 2 /4 »

смонтированных

в

одном корпусе.

Электро­

 

магнитная

схема преобразователя показана на фиг.71.

Генератор

СГ-300М имеет

четыре полюса: два глав­

ных и два поперечных. Между

главными и

поперечными

полюсами

разной полярности

размещены два дополни­

тельных

полюсе»улучшающих

условия коммутации. Оси

главных

и поперечных полюсов

сдвинуты

между собой

на

78°. Обмотки полюсов включены по

классической

схеме

(фиг.68,а).

В

цепь

обмотки поперечных

по**

хюсов включен

реостат

Р, который укреплен на .корпу­

се

генератора

под специальным кожухом. Регулиро­

вание режима -

только реостатом, Смещение щеток не

применяется,

что

повышает

надежность

регулятора.

Генератор

снабжен

фильтром

снижения

радиопомех.

 

Т.к. данные генератора

-

с самовозбуждением..,

то

нормально

 

 

■*

 

 

 

А

работать они могут при определенном

направлении вращения

якоря,которое указано стрел­

кой

на корпусе генератора.

 

 

 

 

 

 

Аналогичную с ненѳратором СГ-300М конструк­

цию

и

схему

имеет генератор«СМГ-2М-УІ, крторый

вместо

с

бензиновым

двигателем ГАЗ-МК входит

в

состав

агрегата

САК-2М-УІ.

 

 

 

207

Элѳктромагнитнал

схема преобразователя

Ш-300М,

Фиг.71•

^ ... а)

Фиг.72.

Схемы генераторов с расщепленными полюсами.