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:
15
Добавлен:
22.10.2023
Размер:
11.6 Mб
Скачать

£° 200 а,

через

колсдые Юа.,

при номинальном

очей

иадряаонкя

поста

30 в,

'

 

 

Фиг.80.

 

 

Общий знд и

электрическая

схема балластного

реостата РБ-200.

 

 

/.нелогичную

конструкцию имеет и реостат РБ-

р делив® реостаты

имеют значительные

содротивлѳ—

(2 -с* 0,1 си),что

позволяет

долучать

падающие

іние характеристики, необходимые

при ручной свар-

isДля

механизированной сварки в углекислом газе

 

характеристика непригодна. В

данном

'случае

т о г о

 

исключить

влияние

одного

поста на

 

, чтобы

ой,необходимы

балластные

реостаты со

сравнитедь-

небольсям

сопротивлением

(0,3 +

0,025

ом),

по-

пнощне п о л з а е т ъ

пологояадающую

характеристику,

се реостаты

разработаны

и будут

подробно

рас-

229

смотрены

при

описании

мяогопостовых выпрямителей,

специально

предназначенных для

сварки

в углекислой

газе

(реостаты

РБГ-ЗОІ и

РБГ-502).

 

 

 

с

 

переходных

процессов

при

сварке в

 

Характер

СО2

можно

также регулировать

включением

дросселя

последовательно

с дутой.

 

 

 

 

Внастоящее время ьшогопостовыэ элехтромаинк-

ныѳ преобразователи вытесняются более экономичными

многопостовыми выпрямителями.

Глава Х П . СИНХРОННЫЕ

СВА Р О Ч Ш В ГЕН ЕРАТОР

4

§ I. Области применения синхронных

с в г г ю ч ^.-к

 

 

генераторов

 

 

Синхронные генераторы в сварочной технике тгпчо-

ня--ются

либо в источниках питания переменного

тока

повышенной

частоты (до

500 гц), либо

в сочетании

с выпря-ыительным блоком

в источниках литания

пост ос­

линого

тока.

 

 

 

Выше'указывалось, что повышение частоты тока бла

гоприятңо

сказывается

на устойчивости

горения дуги

переменного

тока. Однако технологический аффект от

применения генераторов повышенной частоты при сварке

•сталей

невелик. Ш технологическим свойствам гене­

ратор

повышенной частоты почти равноценен экономич­

ному

трансформатору промышленной

частоты,но уступа­

ет генератору постоянного тока.

Единственным ис-

230

ключенкэм является дуговая сварка алюминия неплавяидыся электродом,для которой требуется только вере-

меикый ток, л где генератор повышенной частоты имеет

Оолоэ широкие технологические возможности по сравне-

Инн с трансформатором. В этом случае генераторы повы-

пйлной частоты могут найти широкое

применение.

Более

перспективным является

использование

синхронных

генераторов в сочетании

с

выпрямительны-

гл блоками для передвижных сварочных

агрегатов с

двигателями внутреннего сгорания. Синхронный генера-

тор переменного тока имеет ряд важных преимуществ перед генератором постоянного тока. Отсутствие кол­

лектора и силовых щеток значительно повышает надеж­

ность

синхронного

генератора,упрощает конструкцию,

делает

его

 

дешевле. В

сочетании

с

кремниевым

 

вы-

пря?іктедем

 

синхронный

генератор

по

своим

техноло­

гическим

свойствам

ыокет

быть равен

генератору по­

стоянного Тока, но

должен превосходить его по

надеж­

ности

и к.а.д.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Особый интерес представляют легкие и экономич­

нее синхронные однофазные генераторы с постоянными

кат питами.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Такой

генератор может использоваться

как

источ­

ник питания

переменного

тока, а в

комплекте

о

бло­

кеь: вентилей

и небольшим дросселей - как источник

пктакші постоянного тока. Регулирование, сварочного

тока аскет

осуществляться

е помощью дросселя

 

в

ц ѳ ш

Э .

231

переменного тока или переключением параллельных

секций обмотки,обладающих повышенным реактивным

сопротивлением«

'

' ■

$ 2 « Ко н стр у к ц и и сварочных преобразователей

-С-С8и х в о в р ы м з генераторами

Внашей стране был разработан источник пита­ ния повышенной частоты - передвижной прѳоСразоаатель типа Ж-ІОО-І.

 

Данный

преобразователь

предназначен

для руч­

ной

дуговой

сварки изделий

толщиной'I ♦

3 мм одно­

фазным

.переменным током от

20

до

И З

а при часто­

те

480

гц.

 

 

 

 

 

 

 

фѳобразоватѳль ІС-ІОО-І

состоит

нэ

генера­

тора

ГСВ-ІОО

и приводного трехфаэного

короткозамк­

нутого

двигателя АВ-2/2, имеющих

общий

корпус.

Генератор ГСВ-ІОО имеет две статорные обмотки,

включенные последовательно, и обмотку возбуждения , _

питаемую достоянным током от выпрямителя . Все об­

мотки располагаются в пазах статора. Ротор выполнен

зубчатым,

обмотки не имеет.

ф и

вращении зубчатого ротора воздушный зазор

между зубцами статора и рот'ора периодически изменяет­ ся, к следовательно изменяется магнитный поток. Ш - этому в обмотках статора индуктируется леременя'іл

э.д.с., частота которой определятся из выражения

\

232

 

 

 

Â*W"

 

 

 

< 2 0 9 )

где

П

 

число

зубцов ротора;

 

 

 

,

-

скорость вращения ротора,

об/мин.

 

 

В

генераторе ГСВ-ІОО:

2р*: 10,

П =2900 об/мин,

откуда

. ^

= 480 гц . Напряжение на клеммах генерато­

ра

равно 80-90в

и не

аависнт

от

нагрузки

. Для

получения

падающей характеристики источника

лита»

ния

и регулирования разжима в сварочную цепь после­

довательно

с дутой включается

дроссель, типа РТ-100.

 

Дро-ссѳль

РТ-ІОО

имеет

сердечник о рѳгулируе-

1С0М воздушный зазором. Регулирование плавное за счет перемещения подвижного пакета сердечника и ступенча­ тое (3 ступени) изменением чиола витков обмотки дросселя.

Преобразователь ЦЦ-302.

233

 

Синхронный

генератор

о выпрямительным

блохой

использован »

сварочном преобразователе ЦД-302{фиг«8і)

и агрегате

АДБ-ЗІЗ*

 

 

 

Преобразователь типа ЦД-302 и агрегат АДБ-ЗІЗ

предназначены

для

ручной

дуговой сварка на постоян­

ном

токе. В

преобразователе и агрегате установлен

вентильный

генератор ГД-308 бесколлекторной конструк­

ции,

имеющий

высокий к.п.д.

 

 

В таблице

приведены

технические данные

преоб­

разователя

ЦД-302 и примерно^ равного ему по мощности

преобразователя IDÖ-300 с генератором постоянного

ч тока, также предназначенного для ручной сварки .

___ ______ _______________________

Таблица 7

 

 

Тип источника:Номинальный: Пределы рѳ-І К .п .д . ,:В е с ,

питания

:

ток,а

:

гулир. тока,"

*

: кг

 

 

 

 

 

а

 

:

 

 

 

ЦД-302

:

315

;

40 -

315

:

60

:

250

ш о-зоо

е

300

, :

<7 5 -

320

:

53

:

400

 

 

е

 

 

 

 

 

 

 

 

Как

видно

из таблицы,преобразователъ

с

синхрсн-

ш и, генератором

имеет более высокий к .п .д .

и значи­

тельно

меньший вес. Кроме

этого

отсутствие

коллек­

тора и ' силовых цеток делает его значительно

 

надеж­

нее и упрощает эксплуатацию.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

254

 

 

 

 

 

Р

А

3

Д

Б Л

4

 

 

 

СВАРОЧНЫЯ

ВЫ ПРЯМИТБЛИ

 

Глава ЗШ. О Щ И Б

СВЕДЕНИЯ О СВАРОЧНЫХ ВЫПРЯМИ-

 

 

 

 

 

« J L

S J

ß i L

-

 

§ I. Принцип действия

сварочных выпрямителей

 

 

 

и

свойства вентилей

\ •

Сварочные

выпрямители являются

относительно но*

вым,.,но

наиболее перспективный тицом источников пѣ±

тения

постоянного тока.

 

 

 

Конструктивно сварочные выпрямители состоят из

двух

основных

частей: трансформатора о регулирую*

щим устройством и выпрямительного блока.

 

В качестве трансформаторов для выпрямителей не»

пользуются те хе

типы

трансформаторов, что и для

сварки

переменным

 

током

(см.раздѳл

П). Основное

отличие

состоит в том,

что трансформаторы для выпря­

мителей

выполняются

в подавляющем большинстве не

однофазными,

а трехфазными. Таким

образом для аааг-

ілиаа н расчета трансформаторов для сварочных вылрямителей справедливы те хе формулы и векторные диаграммы, что н ^ля сварочных трансформаторов.

Выпрямительный блок состоит из полупроводниковых вентилей, которые обладают овойством проводить ток только в одном направлении,называемом прямым. В пря­ мом направлении сопротивление вентиля мало, а в об*

жt

235

ратном направлении проводимость его близка к ку;:-.о.

Поэтому ток в обратном направлении вентиль прак­ тически не пропускает.

Вентили бывают механические, когда протекание тока по цепям прерывается на требуемую часть пери­ ода механически - разрывом цепи,- и электрипосхско»

Электрические вентили делят на ионные (ртутные кггь:-

троЕы,газотроны и т.д.),жидкостные

(электролитхчос-

кпе)

н твердые. В сварочных выпрямителях дрклюняюс-

ся

твердые

вентили

(селеновые,кромниевые

к германи­

евые )•

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Схема устройства селенового вентиля представЛО1—

на на фиг.

82. Одним электродом вентиля является

железная

никелированная

шайба I

с нанесенным

на

нее

тонким слоем селена

2. Вторым электродом

едупн?

слой

селена о напыленным на него

и хорошо

прово­

дящим

электрический ток сплавом висмута,

олова и

кадмия

3-

К сдою

напыленного сплава прижата

кон­

тактная

латунная шайба. 4« В сеть

вентиль

включает­

ся

с помощью пластин 5 и 6. На границе между провод­

ником - слоем сплава и полупроводником -

слоем селе­

на

возникает так называемый запирающий сдой,облада­

ющий

большим сопротивлением. При

наличии на

край­

них сдоях

разности потенциалов в

запирающем

 

слое

возникает сильное электрическое полѳ,котороо способ­

ствует вырыванию

электронов из прилегающих к нему

слоев*

'

236

 

 

 

 

 

 

Селеновый выпрями­

 

 

 

 

 

 

тель обладает односто­

 

 

 

 

 

 

ронней проводимостью,

 

 

 

 

 

 

оказывая малое сопро­

 

 

 

 

 

 

тивление току.который

 

 

 

 

 

 

идет от селена к сплаву

 

 

 

 

 

 

В обратном направлении,

 

 

 

 

 

 

от сплава к

селену,вен­

 

 

 

 

 

 

тиль обладает большим

 

 

 

 

 

 

сопротивлением. Это свой-

 

 

 

 

 

 

отво селенового

венти­

 

 

 

 

 

 

ля используется

для вы­

 

 

 

 

 

 

прямления переменного

 

 

 

 

 

 

тока.

 

 

 

 

 

Фиг.82.

 

В кремниевых и герма-““

Схема устройства селенового

ниѳвых вентилях

такие при­

 

 

вентиля.

 

электронной

 

 

меняют полупроводники с

н "дырочной" проводимостью. "Дыркой" на­

зывают атом,лишенный электрона, который захвачен со­

седним

атомом. Материал с "дырочной" проводимостью

не

дает,

а

поглотает электроны.

 

N

 

На границе между соприкасающимися

проводника-

ня

с электронной и

"дырочной” проводимостью

обра­

зуется

запирающий

слой, который пропускает ток

только

в

одном направлении.

 

 

 

237

 

 

 

Применяемые в сварочных

выпрямителях вентили

подразделяются на две группы; неуправляемые

и удрез-

ляемыѳ.

 

 

 

Неуправляемый полупроводниковый вентиль

кек

злѳмѳнт электрической цепи представляет собой нели­

нейное несимметричное сопротивление,

величина кото­

рого зависит от полярности в величины приложенного

к нему напряжения. Одной из

важных

характеристик

полупроводникового вентиля является зависимость про­

текающего через вентиль Тфса от приложенного напря­

жения (водьтамперная характеристика). Еа фиг.83

приведены усдов^ные обозначения неуправляемого вен­

тиля, схема его полупроводниковой структуры н типич­

ная

водьтамперная характеристика. Анод н катод вен­

тиля

помечены

на фиг.

83 буквами А

к К.

 

На вольтамперной

характера-стшсѳ полупроводни­

кового

вентиля

(фиг.833) следует различать две вет­

ви: прямую

(первый квадрант)и обратную

(третий квад­

рант).

Црямая

ветвь содержит два

характерных участ­

ка. На

первом участке

А (фиг. 83,в) вентиль имеет

сравнительно высокое сопротивление,

ф и

достижении

величины А

U H

(равной нескольким десятым вольта)

сопротивление вентиля резко падает я начинается учас­ ток Б малого сопротивления.

На обратной ветви

обычно различают три харак­

терных учас-тка» Іѣрвый

участок В сравнительно не-