книги из ГПНТБ / Фоминых В.П. Электросварка учеб. для проф.-техн. училищ
.pdfРис. 65. Схема многопостовой свар ки от трансформатора с жесткой ха рактеристикой:
/ — трансформатор, 2—дроссели постовые, 3 — сварочные дуги
форматор имеет пер вичную обмотку /, сое диненную «треуголь ником», и вторичную обмотку 2, соединен ную «звездой». Фазо вое напряжение (на пряжение между нуле вым проводом и любой из фаз) должно быть 65—70 в.
Регулирование сва рочного тока и обеспе чение падающей ха рактеристики на каж дом сварочном посту осуществляется с по мощью дросселей типа РСТ.
Многопостовые сва рочные трансформато ры имеют ограничен ное применение.
Рис. 66. Схема включения многопо стового трехфазного сварочного трансформатора:
/ — первичная обмотка, |
2— вторичная об |
|
мотка, 3 — регуляторы |
тока |
(дроссели), |
4 — сварочные дуги
Трехфазный сварочный трансформатор может быть применен для ручной дуговой сварки двумя электрода ми (рис. 67). В этом случае обеспечивается большая
150
Рис. 67. Схема сварки трехфазной дугой
производительность |
сварки, экономится |
электроэнер |
|
гия, больше косинус |
«фи», |
равномернее распределяется |
|
нагрузка между фазами. |
Регулятор тока |
такого тран |
|
сформатора Тр состоит из двух сердечников с регули руемыми воздушными зазорами. Две обмотки регуля тора / и 2 расположены на одном сердечнике и вклю чаются последовательно с электродами, обмотка 3— на втором сердечнике и подключается к свариваемой кон струкции. При трехфазной сварке горят по рассматри
ваемой |
схеме одновременно |
три дуги: две между |
каж |
|||||
дым |
из |
электродов |
4, 5 |
и |
свариваемым |
изделием |
6, и |
|
одна |
между электродами |
4 |
и 5. |
Для прекращения горе |
||||
ния дуги между электродами 4 и 5 предусмотрен |
маг |
|||||||
нитный |
контактор К, |
катушка |
которого |
включена |
па |
|||
раллельно обмотке 3 регулятора и разрывает электри
ческую |
цепь |
между |
электродами. |
|
|
|
Сварочные |
преобразователи |
повышенной частоты. |
||||
При дуговой |
сварке |
металлов |
небольших толщин на |
|||
малых |
токах, |
а также при |
сварке неплавящимся |
элек |
||
тродом |
в защитных |
газах |
стабильность горения |
дуги |
||
переменного тока невысока. Ее можно повысить путем
увеличения частоты |
тока, |
либо |
повышением |
напряже |
||
ния |
холостого хода, |
что, |
однако, ограничено |
условия |
||
ми |
техники |
безопасности и |
снижением |
косинуса |
||
«фи». |
|
|
|
|
|
|
|
Принцип |
повышения |
стабильности дуги |
использо |
||
ван Ленинградским заводом. «Электрик» в разработан ном однокорпусиом передвижном сварочном преобра зователе ПС-100-1, который предназначен для питания дуги переменным током повышенной частоты при свар ке металла толщиной до 3 мм. Преобразователь со стоит из генератора с независимым возбуждением и
151
приводного |
асинхронного |
короткозамкнутого |
|
двига |
теля. Для регулирования--сварочного тока |
и |
полу |
||
чения падающей внешней |
характеристики в |
свароч |
||
ную цепь |
включается дроссель РТ-100. Плавное |
регу |
||
лирование тока осуществляют винтовым механизмом; изменением воздушного зазора в сердечнике мапінтопровода. Преобразователь ПС-100-1 имеет следующую
техническую |
характеристику: |
тока, а . . |
|
пределы |
регулирования сварочного |
20—115 |
|
мощность при ПР-100%, кет |
|
2 |
|
частота |
сварочного тока, гц |
|
480 |
§ 46. ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ ВКЛЮЧЕНИЕ О Д Н О Ф А З Н Ы Х |
|||
|
СВАРОЧНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ |
|
|
Сварочные трансформаторы |
соединяют |
на парал |
|
лельную работу с целью повышения мощности источни
ка питания. |
Для этого используют два или несколько |
||||||
однотипных |
трансформаторов с |
одинаковыми внешни |
|||||
ми характеристиками |
и |
первичными |
обмотками, |
рас |
|||
считанными |
на одно и то |
же |
напряжение. |
Подключе |
|||
ние нужно |
производить |
к |
одним и тем же |
фазам |
сети |
||
соответствующих одноименных |
клемм |
первичных |
об |
||||
моток трансформаторов, их вторичные обмотки соеди няют также через одноименные клеммы.
Схема параллельного соединения однофазных сва рочных трансформаторов с дросселями типа СТЭ показава на рис. 68. При парал
С |
лельном |
соединении |
двух |
|||||
|
трансформаторов |
величина |
||||||
|
сварочного тока в цепи воз |
|||||||
|
растает |
соответственно |
в |
|||||
|
2 раза по сравнению с од |
|||||||
|
ним |
трансформатором. |
Со |
|||||
|
ответственно |
с |
подключе |
|||||
|
нием |
на |
параллельную |
ра |
||||
|
боту |
трех |
трансформаторов |
|||||
|
ток увеличивается в 3 раза. |
|||||||
|
Рис. 68. |
Схема |
параллельного |
|||||
|
включения |
сварочных |
транс |
|||||
|
|
|
форматоров: |
|
|
|||
|
А, |
В, С — ф а з ы |
сети |
переменного |
||||
|
тока, С7|, С'Лг—^сварочные транс |
|||||||
|
форматоры, |
ДрІ, |
Др2 |
— дроссели, |
||||
|
Р — рубильник, |
Ін2 |
— номи |
|||||
|
нальные токи для каждого транс |
|||||||
|
форматора, |
1нп— |
номинальный |
ток |
||||
|
при |
параллельном |
включении, |
|||||
|
Uн |
— номинальное |
напряжение |
при |
||||
|
|
параллельном включении |
|
|||||
152
Необходимым условием параллельной работы транс форматоров является равномерное распределение между ними величины сварочного тока. Регулировать величину сварочного тока следует одновременно одинаковым чис лом поворотов ручек всех регуляторов или одновремен ным нажатием кнопок (как, например, в трансформато рах типа ТСД). Равенство нагрузок между трансформа торами проверяется амперметрами.
§ 47. ОСЦИЛЛЯТОРЫ И ИМПУЛЬСНЫЕ ВОЗБУДИТЕЛИ ДУГИ
Осциллятор |
— это устройство, |
преобразующее ток |
|
промышленной |
частоты низкого |
напряжения |
в ток вы |
сокой частоты |
(150—500 тыс. гц) |
и высокого |
напряже |
ния (2000—6000 о), наложение которого на |
сварочную |
||
цепь облегчает возбуждение и стабилизирует дугу при сварке.
Основное применение осцилляторы нашли при ар- гоно-дуговой сварке переменным током неплавящимся электродом металлов малой толщины и при сварке электродами с низкими ионизирующими свойствами покрытия. Выпускаемые промышленностью электроды обеспечивают хорошую стабилизацию сварочной дуги за счет вводимых в покрытие компонентов с низким по тенциалом ионизации. Это позволяет успешно вести сварку без применения осцилляторов.
Принципиальная электрическая схема осциллятора ОСПЗ-2М показана на рис. 69.
CT
Рис. 69. Принципиальная электрическая схема осциллятора ОСПЗ-2М:
CT — сварочный трансформатор, Прі, Пр2 — предохранители, ДрІ, |
Др2 — дрос |
||
сели, Ci—Со — конденсаторы, |
ПТ — повышающий |
трансформатор, |
ВЧТ *— высо |
кочастотный |
трансформатор, Р |
— разрядник |
|
153
Осциллятор состоит из колебательного контура (конденсаторы С\, С2 , С3 , С4 ) и двух индуктивных дроссельных катушек Дрі и Др2, повышающего транс форматора ПТ, высокочастотного трансформатора ВЧТ и разрядника Р.
Колебательный |
контур генерирует |
ток |
высокой ча |
стоты и связан со |
сварочной цепью |
индуктивно через |
|
высокочастотный |
трансформатор, выводы |
вторичных |
|
обмоток которого присоединяются: один к заземленной
клемме выводной |
панели, |
другой — через конденсатор |
||||||
CG и предохранитель Пр2 ко второй клемме. Для защи |
||||||||
ты |
сварщика |
от |
поражения |
электрическим |
током |
|||
в |
цепь включен |
конденсатор |
Се, |
сопротивление |
которо |
|||
го |
препятствует |
прохождению |
тока |
высокого |
напря |
|||
жения и низкой |
частоты |
в |
сварочную |
цепь. Ыа |
случай |
|||
'не. 70. Схема |
включения |
осциллятора М-3 н ОС-1 |
|||
|
|
в сварочную |
цепь: |
|
|
Тр, — трансформатор |
сварочныЛ, |
Др |
— дроссель, |
Тр2—повышаю |
|
щий |
трансформатор |
осциллятора, |
Р — разрядник, |
Ci — конден |
|
сатор |
контура, С 2 — з а щ и т н ы й |
конденсатор контура, Li — ка |
|||
тушка самоиндукции, |
£ s — катушка связи |
пробоя конденсатора Се в |
цепь включен плавкий пре |
дохранитель Пр2. |
|
Осциллятор ОСПЗ-2М рассчитан на подключение не посредственно в двухфазную или однофазную сеть на пряжением 220 е.
При нормальной работе осциллятор равномерно по трескивает, и за счет высокого напряжения происходит пробой зазора искрового разрядника, Величина искро-
154
вого зазора должна быть 1,5—2 мм, которая регулиру ется сжатием электродов регулировочным винтом. На пряжение на элементах схемы осциллятора достигает нескольких тысяч вольт, поэтому регулирование необ ходимо выполнять при отключенном осцилляторе.
Осциллятор необходимо зарегистрировать в местных
органах инспекции |
электросвязи; при эксплуатации |
|
следить за его правильным присоединением |
к силовой |
|
и сварочной цепи, |
а также за исправным |
состоянием |
контактов; работать при надетом кожухе; кожух сни мать только при осмотре или ремонте и при отсоеди ненной сети; следить за исправным состоянием рабочих
поверхностей разрядника, а |
при |
появлении нагара — |
|
зачистить их наждачной бумагой. |
Осцилляторы, |
у ко |
|
торых первичное напряжение |
65 в, подключать |
к вто |
|
ричным клеммам сварочных трансформаторов типа ТС, СТН, ТСД, СТАН не рекомендуется, так как в этом случае напряжение в цепи при сварке понижается. Для питания осциллятора нужно применять силовой транс форматор, имеющий вторичное напряжение 65—70 в.
Схема подключения осцилляторов М-3 и ОС-1 к сва рочному трансформатору типа СТЭ показана на рис. 70.
Технические |
характеристики |
осцилляторов |
приведены |
||||
в табл. 26. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 26 |
||
|
Технические характеристики осцилляторов |
|
|
||||
|
Первич |
Вторичное |
Потреб |
|
|
Вес. |
|
|
напряжение |
ляемая |
Габариты, |
мм |
|||
Тип |
ное напря |
холостого |
мощность, |
кГ |
|||
|
жение, в |
хода, 8 |
ѳт |
|
|
|
|
М-3 |
40—65 |
2500 |
150 |
350X240X290 |
15 |
||
ОС-І |
|
65 |
2500 |
130 |
315X215X260 |
15 |
|
о с ц н |
' |
200 |
2300 |
400 |
390X270X310 |
35 |
|
ТУ-2 |
65; 220 |
3700 |
225 |
390X270X350 |
20 |
||
ТУ-77 |
65; 220 |
1500 |
1000 |
390 X 270 X 350 |
25 |
||
ТУ-177 |
65; 220 |
2500 |
400 |
390 X 270 X 350 |
20 |
||
ОСПЗ-2М |
|
220 |
6000 |
45 |
250X170X110 |
6,5 |
|
Импульсные возбудители дуги. Это такие устройства, которые служат для подачи синхронизированных им пульсов повышенного напряжения на сварочную дугу переменного тока в момент изменения полярности. Бла-
155
годаря этому значительно облегчается повторное за жигание дуги, что позволяет снизить напряжение холо стого хода трансформатора до 40—50 е.
Импульсные возбудители применяют только для
дуговой сварки в среде защитных газов |
пеплавящнмся |
||||||
электродом. Возбудители с высокой стороны |
подключа |
||||||
ются |
параллельно к сети |
питания |
трансформатора |
||||
(380 |
е), а на |
выходе — параллельно |
дуге. |
|
|
||
Мощные возбудители последовательного |
включения |
||||||
применяют для сварки под флюсом. |
|
|
|
||||
Импульсные |
возбудители |
дуги |
более |
устойчивы |
|||
в работе, чем |
осцилляторы, |
они не |
создают |
радиопо |
|||
мех, |
но из-за |
недостаточного |
напряжения |
(200—300 в) |
|||
не обеспечивают |
зажигания |
дуги без соприкосновения |
|||||
электрода с изделием. Возможны также случаи комби нированного применения осциллятора для начального зажигания дуги и импульсного возбудителя для под держания ее последующего стабильного горения.
Разработанный |
Институтом электросварки |
имени |
|
Е. О. Патона генератор |
импульсов ГИ-1 имеет |
мощ |
|
ность 100 вт, его |
габариты |
275X305X340 мм. |
|
§ 48. ОБСЛУЖИВАНИЕ СВАРОЧНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ
При эксплуатации сварочных трансформаторов сле
дует следить за |
надежностью |
контактов, |
не |
допускать |
||||||||
перегрева обмоток, |
сердечника |
и его деталей. |
Необхо |
|||||||||
димо раз в месяц смазывать |
регулировочный механизм |
|||||||||||
и не допускать |
загрязнений |
рабочих частей |
трансфор |
|||||||||
маторов. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Необходимо |
следить |
за |
надежностью |
заземления |
||||||||
и оберегать |
трансформатор |
от |
механических |
повреж |
||||||||
дений. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При |
работе |
трансформатора |
нельзя допускать |
пре |
||||||||
вышения |
величины |
сварочного |
тока |
против |
указанной |
|||||||
в паспорте. |
Запрещается |
перетаскивание |
трансформа |
|||||||||
тора или регулятора с помощью |
сварочных |
про |
||||||||||
водов. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Раз |
в |
месяц |
трансформатор |
необходимо |
обдуть |
|||||||
(очистить) струей сухого сжатого воздуха и проверить состояние изоляции.
Попадание влаги на обмотки трансформатора резко снижает электрическое сопротивление, в. результате чего возникает опасность пробоя изоляции. Если сва рочные трансформаторы установлены на открытом
156
воздухе, их необходимо укрывать от атмосферных осадков. В таких случаях следует делать навесы или специальные передвижные будки.
В о п р о с ы д л я с а м о п р о в е р к и
1.На какие группы подразделяются сварочные трансформаторы?
2.Какие типы трансформаторов для однопостовон сварки получи ли наибольшее распространение и почему?
3.В чем преимущества трансформаторов с дистанционным регу лированием сварочного тока?
|
|
Г Л А В А |
XI |
|
|
|||
И С Т О Ч Н И К И П И Т А Н И Я С В А Р О Ч Н О Й Д У Г И |
||||||||
|
|
П О С Т О Я Н Н О Г О Т О К А |
|
|||||
§ 49. ОДНОПОСТОВЫЕ И МНОГОПОСТОВЫЕ |
||||||||
|
|
ИСТОЧНИКИ |
ПИТАНИЯ |
|
|
|||
Источники |
питания |
постоянного тока |
подразделя |
|||||
ются на две основные группы: сварочные |
преобразова |
|||||||
тели вращающегося |
типа |
(сварочные |
генераторы) и |
|||||
сварочные |
выпрямительные |
установки |
(сварочные вы |
|||||
прямители) . |
|
|
|
|
|
|
|
|
Генераторы постоянного тока подразделяются: по |
||||||||
количеству |
питаемых |
постов — на |
однопостовые и мно |
|||||
гопостовые; |
по |
способу |
установки — на |
|
стационарные |
|||
и передвижные; по |
роду |
привода — н а |
генераторы |
|||||
с электрическим приводом и на генераторы с двигате лями внутреннего сгорания; по конструктивному вы полнению— на однокорпусные и двухкорпусные.
По форме внешних характеристик сварочные гене раторы могут быть с падающими внешними характе ристиками; с жесткими и пологопадающими характе ристиками; комбинированного типа (универсальные генераторы, при переключении обмоток или регулиру ющих устройств которых можно получить падающие, жесткие или пологопадающие характеристики).
Наибольшее |
распространение получили |
генераторы |
||
с падающими |
внешними характеристиками, |
работаю |
||
щие по следующим трем основным схемам: |
|
|||
генераторы с независимым возбуждением и размаг |
||||
ничивающей последовательной обмоткой; |
|
|||
генераторы |
с |
намагничивающей |
параллельной и |
|
размагничивающей |
последовательной |
обмотками воз |
||
буждения; |
|
|
|
|
157
генераторы с расщепленными полюсами.
Ни один из трех видов генераторов с падающими внешними характеристиками не выделяется существен
ными преимуществами как по |
технологическим, |
так |
и |
по энергетическим и весовым |
показателям |
|
|
Генераторы с независимым возбуждением и размаг |
|||
ничивающей последовательной |
обмоткой (рис. |
71, |
а). |
Генератор Г имеет две обмотки возбуждения: обмотку
независимого |
возбуждения |
НО, |
питаемую |
от |
отдельно |
|||||||||
го источника |
через |
сеть |
переменного |
тока |
и |
полупро |
||||||||
водниковый |
|
выпрямитель, |
и последовательную |
размаг |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
ничивающую |
обмот |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
ку РО, |
включенную |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
последовательно |
с |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
обмоткой якоря. Ток |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
в цепи |
независимого |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
возбуждения |
регу |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
лируется |
|
реостатом |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Р. |
Магнитный |
ток |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Фн , создаваемый об |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
моткой |
|
независимо |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
го |
|
возбуждения, |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
противоположен |
по |
|||||
|
|
|
|
|
|
•к |
|
своему |
направлению |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
магнитному |
потоку |
||||||
|
|
|
|
|
|
6) |
|
|||||||
|
О) |
|
|
|
|
|
Фр |
размагничиваю |
||||||
Рис. |
71. |
Принципиальная электрическая |
щей |
обмотки. |
При |
|||||||||
|
схема |
сварочного |
генератора: |
|
холостом |
ходе, |
т. е. |
|||||||
а — с |
независимым в о з б у ж д е н и е м и |
размагни |
когда |
|
|
сварочная |
||||||||
чивающей |
|
последовательной |
обмоткой, |
цепь |
|
разомкнута, |
||||||||
б — с |
намагничивающей параллельной и |
раз |
э. д. с. |
|
генератора |
|||||||||
магничивающей |
последовательной |
обмоткой, |
|
|||||||||||
Г — генератор, |
Р — реостат, |
НО — обмотка |
не |
определяется |
|
по |
||||||||
зависимого |
возбуждения, |
РО — размагничи |
формуле |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
вающая обмотка |
|
|
|
|
|
|
|||||
где
При замкнутой |
цепи сварочный ток проходит через |
||
последовательную |
обмотку |
РО, создавая |
магнитный |
поток Фр , противоположно |
направленный |
магнитному |
|
потоку Фн . Результирующий |
поток Ф р е э |
представляет |
|
158
разность потоков:
|
Фрез = |
Фи — |
Фр- |
|
|
С увеличением |
тока |
в сварочной цепи |
Ф р будет |
||
увеличиваться, а |
Ф р е з , |
э. д. с. и напряжение на |
зажимах |
||
генератора — падать, |
создавая |
падающую |
внешнюю |
||
характеристику генератора.
Сварочный ток в генераторах этой системы регули руется реостатами Р и секционированием последова тельной обмотки, т. е. изменения числа ампер-витков.
Отечественная промышленность выпускает свароч ные преобразователи ПСО-120, ПСО-500, ПСО-800, АСО-2000, укомплектованные генераторами с незави симым возбуждением и последовательной размагничи вающей обмоткой ГСО-120, ГСО-500, ГСО-800 и СГ- 1000-11.
Основные технические данные преобразователей с генераторами, работающими по данной схеме, приве дены в табл. 27.
Для получения жесткой внешней характеристики последовательные размагничивающие обмотки пере ключаются так, чтобы они действовали согласованно с обмоткой независимого возбуждения. По такой схеме работают сварочные преобразователи ПСГ-350, ПСГ500 с генераторами ГСГ-350 и ГСГ-500 соответственно.
Основные технические данные преобразователей с генераторами, работающими по данной схеме, приве дены в табл. 28.
Генераторы |
с |
намагничивающей |
параллельной и |
|||||
размагничивающей |
последовательной |
обмотками воз |
||||||
буждения |
(рис. |
71,6). Отличительной особенностью ге |
||||||
нераторов |
такой |
|
схемы |
является |
использование прин |
|||
ципа самовозбуждения. |
Для этого имеются две обмот |
|||||||
ки возбуждения |
|
(НО |
и |
РО) — в |
результате |
э. д. с. ге |
||
нератора |
индуктируется |
магнитным потоком |
обмотки, |
|||||
присоединенной |
к щеткам генератора а и с. Напряже |
|||||||
ние между этими |
щетками почти |
постоянно по величи |
||||||
не, поэтому магнитный поток Ф„ практически не меня ется. Обмотка генератора НО называется обмоткой независимого возбуждения.
При нагрузке (при сварке) сварочный ток проходит через обмотку РО, включенную так, что ее магнитный поток Ф р направлен против магнитного потока Ф н об мотки независимого возбуждения. При увеличении то-
159