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

 

 

 

 

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

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

 

 

 

£

;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

й

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.