![](/user_photo/_userpic.png)
книги из ГПНТБ / Фридман, Л. Н. Источники питания сварочной дуги учеб. пособие
.pdf
|
|
|
|
58 |
|
|
|
|
|
§2. Области |
рационального |
применения |
ис |
||||||
|
|
|
точников |
питания |
|
|
|
||
|
Области применения |
источников |
питания ука |
||||||
заны |
в |
табл. I |
|
|
|
|
|
|
|
|
Рассмотрим |
достоинства и |
недостатки |
каждо |
|||||
го типа |
источников |
питания, |
определяющие |
об |
|||||
ласть |
его применения |
и перспективы |
развития. |
||||||
|
Сварочные |
трансформаторы |
являются наиболее |
||||||
широко |
|
применяемыми |
источниками питания. Наша |
||||||
промышленность |
ежегодно |
выпускает |
десятки |
тысяч |
|||||
трано ф о р т торов. Достоинствами их являются |
деше |
||||||||
визна, |
|
простота |
устройства и |
обслуживания,эко |
|||||
номичность . |
|
|
|
|
|
|
|
Кнедостаткам трансформаторов относится
зависимость параметров |
режима сварки |
от |
колеба- |
|||||||||
* ний |
напряжения |
в |
первичной |
сети. Кроме |
этого ду |
|||||||
га |
переменного |
тока |
|
малоустойчива при сварке |
||||||||
на • малых |
токах |
и при |
сварке |
электродами |
с |
основ |
||||||
ным |
покрытием. Нельзя |
|
пока |
применять |
|
еще |
тран |
|||||
сформаторы |
и при сварке |
в |
защитных |
газах пла |
||||||||
вящимся электродом, |
где |
с одной |
стороны |
требуется |
||||||||
пологопадающая |
|
характеристика, |
а с другой |
сторо |
||||||||
ны |
для повторных возбуждений ,дуг повышенное на- |
|||||||||||
-пряжение |
холостого |
хода. Современные |
трансформа |
|||||||||
торы |
такими |
свойствами |
не |
обладают. |
|
Это |
сужает |
питания источников применения Области
*3
PS
о»
Я
р
м
см
ей
постоянного |
|
питания |
к переменного тока |
показатели источников |
|
Средние |
|
60
S ѵ* &шонш.Од£ I ей
•S*n ЬПЗИОШКНТЗб
а£ ‘НИНИНОЙ1
Ädopo члооииоло
•лая *etfox яолооігоз: 'Hdn
ndn члоояйюдо
etfox иол
ooifox иdu S S O O
*
< h s o o
jpiHffödo
■Ѵ'П'М gHHffedo '
*HiiJdeH®
ЧЛООИИОЛО
лая* BirireA
-эк *нѳлгяеігшзн
ля X ен иилЯѳнс tfoxoed RHHtfedo
m«t
M
MI
5
о
JA
CM •k
О
CM •k.
4
Ы•k
о
•k
tn cT •
in cfc
2
CT.
о
M?
1
о
in
!
KV
CM
.5 in
*
H
8 M
tn 1 CM
•k
оi tn «k
о
г- •k
2
о
чи
о
1 tn
о
о
о
и
■./
«
1
м>
, |
|
|
•' |
Ъ |
|
3 |
*■ |
" |
2 |
M |
■ч м |
||
|
|
* . |
|
|||
|
|
o’MOi |
'а |
о ■ |
|
|
'• Г' |
|
® |
fr> |
о |
||
|
|
’ -» |
(X |
|
||
;i • .tfoj |
а |
|
о |
|||
|
£2 |
61
область |
применения трансформаторов |
и требует при |
|||||||
менения |
в ряде |
|
случаев |
источников |
питания посто |
||||
янного |
тока. |
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
Средние |
сравнительные экономические |
показа |
||||||
тели |
для источников |
питания |
постоянного |
и пере |
|||||
менного |
тока |
приведены в табл.2. |
|
|
|||||
|
Применение |
электромашинных преобразовате |
|||||||
лей |
повышенной |
|
частоты |
(400-500 |
гц) не |
дает |
|||
большого |
эффекта ни |
в |
отношении |
повышения устой |
|||||
чивости |
горения |
дуги» |
особенно |
при сварке |
элек |
тродами с основным покрытием» ни в отношении по
вышения |
качества |
сварных соединений. Поэтому при |
||||||
менение |
для |
дуговой сварки |
генераторов |
повышен |
||||
ной частоты |
мало |
перспективно. Возможно |
эти Спре- |
|||||
образователъ |
в |
специальном исполнении |
найдут |
|||||
применение |
при |
|
сварке |
алюминиевых |
сплавов напда- |
|||
вящимся |
электродом. |
|
|
|
|
|||
Наиболее |
экономичными являются |
однофазные |
||||||
к трехфазыые |
трансформаторы |
с пологопадающей |
||||||
внешней |
характеристикой» |
которые нашли |
примене |
ние для эдектрошлаковой сварки. Конструкция этих трансформаторов позволяет в больших пределах ре гулировать вторичное напряжение.
Как видно из табл.2» источники питания пе ременного тока имеют значительные технико-эконо
мические преимущества.
|
62 |
|
|
|
Однако |
из-за причин, |
рассмотренных выше |
в |
|
ряде случаев, особенно |
при |
токах' менее 300 |
а, |
|
приходится |
отказываться |
.от |
трансформаторов |
и |
использовать |
|
более дорогие |
к |
менее |
экономичные |
|||||
источники питания |
постоянного |
тока. |
|
|
||||||
Постоянный |
ток |
имеет ряд технологических |
||||||||
преимуществ |
по |
сравнению о |
переменным, главное |
|||||||
из которых* повышенная |
|
стабильность |
дуги, |
осо |
||||||
бенно в случаях сварки на малых токах, сварки с |
||||||||||
электродами |
с |
основным |
|
покрытием,' |
в углекислом |
|||||
газе. Поэтому |
несмотря |
на |
ряд преимуществ |
тран |
||||||
сформаторов, |
|
наряду |
с |
ними |
|
будут |
применяться |
|||
источники постоянного |
тока. |
|
|
|
|
|
||||
Если |
10-15 |
лет |
тому |
назад |
основными |
источ |
никами |
питания |
постоянного тока |
были электрона— |
шинные |
преобразователи и агрегаты с двигателя |
||
ми внутреннего |
сгорания, то в |
последнее время |
положение изменилось* Применяющиеся в них генера
торы малоэкономичны, сложны в эксплуатации,про изводят сильный шум. В настоящее время все боль
шее распространение подучают выпрямители. Наиболее перспективными источниками пита
ния являются выпрямители.с кремниевыми вентилями. Но так как кремниевые.вентили пока дороги, на ибольшее распространение получили селеновые вы
прямители. Основное преимущество полупроводни
кового выпрямителя перед электромеханическим пре-
|
|
|
|
|
|
|
63 |
|
|
|
|
|
|
|
|
образоватѳлем |
заключается |
в |
том, |
что |
в выпрями |
||||||||||
теле |
процесс |
преобразования |
энергии |
протекает, |
|||||||||||
минуя стадию |
преобразования |
электрической энер |
|||||||||||||
гии |
в- |
механическую |
|
и наоборот. Поэтому |
к.н.д. |
||||||||||
выпрямителя выше, а мощность холостого хода и |
|
||||||||||||||
вёс |
ниже. Преимущества |
выпрямителя перед |
элек |
||||||||||||
тромеханическим преобразователем |
хорошо видны |
и |
|||||||||||||
из |
сопоставления |
данных |
этих |
источников |
питания, |
||||||||||
рассчитанных |
на |
одну |
и |
ту |
же |
мощность |
и |
име |
|||||||
ющих |
практические |
|
одинаковые |
внешние |
характе |
||||||||||
ристики |
(см.табл.3). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Кроме |
этого, |
|
преимуществом |
выпрямителя |
|
|||||||||
является |
|
то, |
что работает |
|
он |
практически |
бес |
||||||||
шумно. и при изготовлении его можно |
широко |
исполь |
|||||||||||||
зовать |
в |
качестве |
|
обмоточного |
материала |
алюми |
|||||||||
ний |
вместо |
дефицитной |
меди. |
|
|
Таблица |
3 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Технические |
характеристики источников питания |
||||||||||||||
Тип |
источника |
:Номи-. Пределы :К.п.д.,:Мощ».:Вѳс, |
|||||||||||||
питания |
|
,наль-*регулиро-; ^ |
|
холос- |
|
||||||||||
|
*ный ' :эан.тока,* ' |
:того і |
|
||||||||||||
|
|
|
|
-іок»аі. „а • |
" ______• |
|
:хода,К В Т ___________ |
||||||||
Выпрямитель |
|
|
* |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
300 |
35-330 |
|
|
68 |
0,65 |
240 |
|||||||||
всс-зоо |
|
|
|
|
|||||||||||
Преобразователь^^ |
:75-520 |
|
|
|
IТ |
£ |
;400 |
||||||||
ПСО-ЗОО |
|
! |
|
|
|
|
|
|
|
1-*-* |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
64
|
Недостатком |
простейшего |
сварочного |
|
выпря |
||||||||
мителя, |
как |
к |
трансформатора, является |
|
то, что |
||||||||
колебания напряжения |
сети |
сказываются |
на |
режи |
|||||||||
ме ’ сварки. Ьднако |
этот недостаток |
не |
является |
||||||||||
принципиальным. Уже |
созданы выпрямители |
со стаби |
|||||||||||
лизирующими устройствами, |
обеспечивающие |
посто |
|||||||||||
янство |
режима |
сварки |
при |
колебаниях напряжения |
|||||||||
сети |
в |
значительных |
|
пределах. |
|
|
|
|
|||||
|
Видимо |
в |
ближайшие |
годы |
выпрямители станут |
||||||||
основным |
типом |
источников |
питания |
постоянного |
|||||||||
тока. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Генераторы |
|
постоянного |
тока |
будут |
исполь |
|||||||
зоваться |
преимущественно |
для |
передвижных |
свароч |
|||||||||
ных |
агрегатов. |
|
Однако |
и |
в этой |
области намечают |
|||||||
ся |
сдвиги. Возможно |
|
генераторы |
постоянного тока |
будут вытесняться вентильными генераторами, состоя
щими из синхронного генератора переменного |
тока |
||||||||
и |
выпрямительного блока. |
Синхронные |
генераторы |
||||||
отличаются |
повышенной |
надежностью |
(отсутствие кол |
||||||
лектора |
и силовых щеток) |
и меньшим |
весом, |
что |
|||||
особенно |
важно |
для передвижных установок |
.Поэтому |
||||||
синхронные |
генераторы |
с вентильным блоком успеш |
|||||||
но |
могут |
конкурировать |
с генераторами |
постоянно |
|||||
го |
тока. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тенденция |
замены |
преобразователей |
выпрями |
|||||
телями |
распространяется |
и на многопостовые |
ус- |
-Таблица
5^‘і о о п
•daao I вн
■90*яиоіо
ВІВЛѲЙЛВ
rfS'aj’ HVdd')
' *tf*n'X
•HtfedQ
ВЛ.00П
•HhodBao
«•
BJ.BJ0dJB
»• •
axBjedJB
•ечгопои
•йиффеоц
о
о;
м
t-
•ч
О
40
•ч'
О
••
• &J.
&
•Ѵ.0.
оі
*
о
ЧО
о
ю
о
r-
* .
о
I
*
о
*иил£ѳне |
8 |
|
||
• |
||||
ЧІООНИОІ0 |
||||
** |
ig x ‘ |
cr> |
||
МГВДѲЯ'ПВН |
||||
I |
|
|||
*ЛХ ВН ИИЛ |
VO |
|
||
SHC tfOXOB^ |
•• |
•• |
||
|
|
|||
|
|
I |
|
|
« |
cd |
о |
|
|
fri |
|
|||
я |
t* |
о |
|
|
E-« |
cd |
о |
|
|
|
u |
И |
|
|
|
ф |
о |
’S |
|
|
а |
к |
||
|
и |
к |
д |
|
|
0} |
о |
|
65
О
с~*
ОI
LTV
0%
•ч
О
I
СО
•ч
О
KV«
?
ш
&
СГ5.
о
шI
•
ІА
8* I 1Г\
м
о
Tj- ы•
I
8
г
о
t*
о
о
Й
о
й5Й
оо
66
тановки, В настоящее время разработаны и серийно выпускаются выпрямители для многопостовой сварки. Многопоетовыё источники питания применяются в ос
новном при ручной дуговой сварке и полуавтомати
ческой в углекислом газе. -Применение многопосто вых источников питания позволяет снизить затраты
на оборудование (см.табл.4).
Р А З Д Е Л |
2 |
СВАРОЧНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ
Глава Ш. Основы теории работы однофазных сварочных трансформаторов
§ I. Общие сведения |
о сварочных трансформато- |
_ _ |
■ |
Подавляющее большинство источников питания пе ременного тока представляет собой однофазные пони
жающие |
силовые |
трансформаторы. |
Сварочные |
трансформаторы имеют конструктивные |
|
отличия |
от обычных силовых вследствие требований |
|
к ним, |
рассмотренных в главе I. |
В частности, сварочный трансформатор должен
67
иметь вторичное напряжение холостого хода i t я
достаточно высоким для обеспечения повторного воз
буждения и устойчивого горения дуги, Взепняя ха рактеристика трансформатора' должна быть падающей для дуговой и пологопадающей для электрошлакезой сварки. Кроме этого сварочный трансформатор должен иметь возможность регулирования внешних характерис тик в достаточно широких пределах и обеспечивать устойчивую работу на всех возможных режимах(холос той ход, нагрузка и короткое замыкание).
При анализе работы сварочного трансформатора не будем учитывать насыщение стального сердечника трансформатора ,а также активные и магнитные,поте
ри в сердечнике.
Схема простейшего трансформатора и распределение
магнитных потоков : а - при холостом ходе; б - при нагрузке.