книги из ГПНТБ / Фридман, Л. Н. Источники питания сварочной дуги учеб. пособие
.pdf
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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 Wg#и Wgp 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.