Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Фоминых В.П. Электросварка учеб. для проф.-техн. училищ

.pdf
Скачиваний:
28
Добавлен:
24.10.2023
Размер:
11.64 Mб
Скачать

ные для питания сварочной дуги. Их действие основано на том, что полупроводниковые элементы проводят ток только в одном направлении; в обратном направлении они (полупроводники) практически электрический ток не пропускают.

Наибольшее применение в сварочных выпрямителях получили селеновые п кремниевые полупроводники. Се­ леновые полупроводники получили большое распростра­ нение потому, что они дешевые и обладают большой пе­ регрузочной способностью (их к. п. д. около 75%).

Сварочные выпрямители обладают некоторыми преи­ муществами перед преобразователями с вращающимися роторами (табл. 35), так как они имеют лучшие энерге­ тические и весовые показатели, более высокий к. п. д. и просты в обслуживании. Кроме того, они имеют мень­ шие потери при холостом .ходе и лучшие сварочные ка­ чества (как результат более широких пределов регули­ рования), отсутствует шум при работе. Дефицитные мед­ ные обмотки заменены в них на алюминиевые.

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 35

Сравнение технических данных сварочных

преобразователей

 

 

 

и

выпрямителей

 

 

 

 

 

 

 

Тип преобразователя

 

Тип выпрямителя

Параметры

псо-

псо- ПСМ-

всс-

вд-

вкс-

вксм-

 

 

 

300

500

1000

300

301

500

1000

Номинальный

сва-

 

 

 

 

 

 

рочпыіі

ток

(при

 

 

 

 

 

 

ЛР-65%),

а

300

500

1000

300

300

500

1000

К. п. д.,

% . .

55

60

76

66

72

75

87

Потерн

при

холостом

 

0,65

 

 

ходе,

кет

,

2,3

4,1

0,65

1,26

 

 

 

305

540

950

240

225

385

650

Принцип работы сварочного выпрямителя. Сварочные выпрямители собирают по двум наиболее распростра­ ненным схемам: однофазной мостовой двухполупериодного выпрямления и трехфазной мостовой (рис. 82).

Наиболее распространена трехфазная

мостовая схе­

ма выпрямления, которая обеспечивает

большую устой­

чивость горения сварочной дуги при меньшем количест­ ве вентилей при одинаково заданных значениях выпрям-

180

ленного напряжения и тока, более равномерную загрузку всех трех фаз силовой сети и лучшее использование трансформатора сварочного выпрямителя.

При работе выпрямителя по этой схеме в каждый данный момент времени ток проводят только два элемен­ та, соединенные последовательно с нагрузкой. Таким об­ разом, в течение одного периода получается шесть пуль­ саций тока.

0 Г

 

0-

 

 

 

-0-

> Г ~ і

и

 

 

 

48 +

 

•8 *

-0 +

 

 

на -

—0-

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

Рис. 82. Принципиальные типовые схемы

выпрямителей:

а — однофазная

мостовая, б — трехфазная

мостовая

Сварочные выпрямители, в зависимости от внешних характеристик, можно разделить на три типа: с круто­ падающими, с жесткими (или пологопадающими) харак­ теристиками и универсальные, обеспечивающие получе-

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 36

 

Технические характеристики

выпрямителей

 

с крутопадающими

внешними

характеристиками

 

 

 

 

 

Тип выпрямителей

 

Параметры

 

BCC-120-4

ВКС-500

 

 

 

ВСС-300-3

ВД-301

Напряжение

питающей

 

 

 

 

 

 

 

380/220

380/220

380/220

380/220

Номинальный

ток (при

300

120

500

300

ЛР-65%), а

. . . .

Напряжение

холостого

 

 

 

(ПР-60%) (ПР-60%)

 

57—63

65—74

65-68

 

 

58-65

Пределы

регулирования

 

 

 

 

 

 

 

35—330

15—130

65-550

40—330

Мощность,

кет

. . . .

13,2

5,1

23,5

Коэффициент

полезного

 

 

 

 

 

действия,

%

. . . .

68

59

75

72

Вес, кГ

 

 

240

140 '

410

225

/81

735

Рис. 83. Конструктивное исполнение

/ — вентилятор, 2— неподвижная обмотка, 3 — магпнтопровод трансфор трансформатора, 5 — подвижная обмотка трансформа

ние падающих, жестких и пологопадающих характери­ стик.

Выпрямители с крутопадающими внешними характе­ ристиками. Выпрямители применяют для ручной дуговой сварки и для сварки неплавящимся электродом в защит­ ных газах. Сварочный выпрямитель в этом случае со­ стоит из понижающего трансформатора и выпрямитель­ ного блока. К этой группе относятся выпрямители ВСС-300-3, ВСС-120-4, ВКС-500 и др. (табл. 36).

Выпрямитель ВСС-300 (рис. 83) представляет собой однопостовую сварочную установку, состоящую из пони­ жающего трансформатора, блока селеновых шайб, пуско-

182

875

сварочного выпрямителя BCC-30Q-.

ыатора, 4 — рукоятка с механизмом перемещения подвижной обмотки тора, 6 — блок селеновых выпрямителей, 7 — кожух

регулирующей аппаратуры, смонтированной в общем ко­ жухе, и вентилятора для охлаждения трансформатора. Трехфазный понижающий трансформатор выполнен с увеличенным магнитным рассеянием, что обеспечивает создание семейства падающих внешних характеристик. Сварочный ток регулируют изменением расстояния меж­ ду первичной и вторичной обмотками понижающего трех­ фазного трансформатора.

Чтобы уменьшить ход подвижных обмоток, требуемые пределы регулирования величины сварочного тока ста­ раются получить одновременным переключением первич­ ной и вторичной обмоток с «треугольника» на «звезду»

183

 

 

 

 

 

 

 

(рнс. 84).

Выпрями­

 

о

о

1

1 1

с м

о

тельный блок выпол­

 

 

 

о

СО

р — і

нен

по

трехфазной

 

с о

с

 

 

 

СМ

 

 

 

 

 

 

мостовой

схеме

и

 

 

,—,

 

 

 

 

состоит

из

трех

со­

 

 

 

 

 

 

 

о

о

о .

1

1 1

1 1

единенных

 

парал­

о о

О

с о

 

с о

о

 

 

 

*— сх

1

1 1

1

1

лельно

 

селеновых

 

 

с

 

 

 

 

столбов

с

пластина­

о

 

о

о

о

 

о

ми

размером

100Х

 

ч ,

1 С

Х400 мм.

 

 

 

с о

1

о

 

1 1

г-

•Ч"ю

 

 

 

с о

с о

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

Электрическая

 

 

 

 

с м

 

 

 

о

 

 

 

о

 

 

схема

обеспечивает

с м

 

 

 

 

 

выключение

выпря­

с м

1

о

о

о 1 1

о

о

о

!-~

 

 

с м

мителя

от

чрезмер­

СМ

 

 

00

 

 

 

с м

 

 

ного

перегрева.

Вы­

с о

 

 

 

 

 

 

о

 

 

_

 

 

 

прямитель

снабжен

СМ

 

 

с м

 

 

фильтрами

для

по­

СМ

 

О

о

о

о

1

ю

с м

1 1

с о

с л

давления

радиопо­

"—

 

 

 

о о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с о

мех.

 

оо

СО

о

с о

 

о

о

СО

о

ю

о

о

ОО

соо

с о

оо

ООс »

с о

СО

за,

: Си

 

 

с о

 

СО

о

о

о

Сварочные

 

вы­

 

 

 

с о

прямители

с

жест­

1

 

СО

 

1 ОС

[^.о о

1

 

 

 

о1

 

 

 

кими

 

внешними

ха­

 

 

 

 

 

 

 

 

рактеристиками

 

при­

 

 

о

 

о

 

00

о

меняются

для

свар­

1

 

 

 

 

ки плавящимся

 

эле­

[

 

ю

 

1 м

 

 

 

 

 

 

 

с—

 

 

 

ктродом в

 

углекис­

 

 

 

 

~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

лом

газе

и

других

 

 

о

 

о

 

ю

о

защитных

газах, а

1

 

 

 

І-О

 

h-

с00м

также

могут

приме­

 

 

 

 

 

 

 

няться

для

сварки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ю

 

 

 

под флюсом

при по­

 

 

ю

 

 

 

 

стоянной

скорости

.

 

 

«7 с о

ю

ю

1

 

с м

 

1

 

 

 

подачи

электродной

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

проволоки.

 

Их

 

так­

 

 

• к

 

 

 

 

же можно

использо­

 

 

 

 

 

 

вать

для сварки

по­

.

о

 

5

 

.

о

 

 

 

 

рошковой

проволо­

 

H

 

со

 

 

о

 

 

X

 

•э °

 

о

 

• о

 

кой ЭПС-15/2 (табл.

о

 

 

Си

.

о

 

37).

 

 

 

 

 

 

о5—

С

 

— «1

 

ч

 

 

 

 

 

 

 

 

aï.

о

 

^

 

s

^

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

к

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а з * £

 

 

Универсальные

 

 

 

Си

л s 5

 

 

 

 

 

-

CJ

 

сварочные

 

выпря­

 

 

 

g

В

Bp

 

мители

(табл.

 

38).

-

' к Sя - ч§

Sg-оg

=

-

 

• & g

g

га

3-§-=5

Выпрямители

типа

 

5

«

E.=

о

S ч £

В СУ

 

обеспечивают

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S)

Рис.

84.

Принципиальная

электрическая

схема выпрямителя

 

 

 

 

 

ВСС-300:

 

 

 

 

а — соединение

обмоток трансформатора «треугольником» при сварке током

большой

величины,

б — соединение

обмоток трансформатора

«звездой»

при

сварке током

малой

величины.

ПМ — пускатель

магнитный,

PB — реле

конт­

роля

вентиляции, ПВ —- пакетный выключатель,

M — двигатель вентилятора,

ДП

доска переключения, Тр

трансформатор

понижающий,

ВС — выпрями­

 

 

 

тель

селеновый,

КЗ

— конденсатор

защитный

 

 

возможность получения как жестких, так и падающих внешних характеристик, поэтому их можно применять для ручной дуговой сварки, автоматической сварки пла­ вящимся и неплавящимся электродами в защитных га­ зах и для сварки под флюсом.

Универсальный выпрямитель состоит из понижающе­ го трансформатора', дросселя насыщения с обмотками обратной связи выпрямительного блока.

Выпрямители типа ВСУ обеспечивают получение же­ стких внешних характеристик с повышенным напряже­ нием холостого хода до 68 в, что значительно облегчает зажигание сварочной дуги и обеспечивает стабильное ее горение.

185

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 38

 

 

 

Технические характеристики

 

 

 

универсальных сварочных выпрямителей

 

 

 

 

 

Тип выпрямителей

(вид характеристики)

 

 

 

 

ВСУ-300

БСУ-500

Параметры

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(жесткая)

(падаю­

(жесткая)

(падающая)

 

 

 

 

щая)

Напряжение

питающей

220/380

220/380

220/380

220/380

Номинальный

ток

(при

300

240

500

350

ПР-60%),

а

. .

. .

Напряжение

холостого

40—60

60

50—68

60

хода, s

 

 

 

Пределы

регулирования

18—35

20—40

напряжения,

в .

. .

Пределы

регулирования

50—330

100—550

 

 

 

 

40—260

50—380

 

 

 

 

 

300

 

440

§ 54. МНОГОПОСТОВЫЕ СВАРОЧНЫЕ

ВЫПРЯМИТЕЛИ

Выпрямители выпускаются на кремниевых вентилях, которые обеспечивают хорошее конструктивное решение выпрямительного блока и получение высокого коэффици­

ента полезного действия.

 

Промышленностью

выпускаются многопостовые сва­

рочные выпрямители

ВКСМ-І000 на 1000 а, рассчитан­

ные па одновременное

питание шести сварочных

постов

с номинальным током по 300 а каждый. Внешняя

харак­

теристика выпрямителя ВКСМ-1000 жесткая. Для созда­ ния падающей характеристики применяют балластные реостаты типа РБ. Выпрямитель состоит из следующих основных узлов: силового понижающего трансформато­ ра ТС, выпрямительного блока с вентилятором, пускорегулиругощей и защитной аппаратуры.

Трансформатор ТС — трехфазный, стержневого типа. Обмотки выполнены из алюминиевых проводов. Первич­ ная обмотка трансформатора соединена «треугольни­ ком», а вторичная, состоящая из двух трехфазных обмо­ ток, — «звездой».

Выпрямительный блок собран по шестиконтактиой кольцевой схеме из кремниевых вентилей типа ВК-2-200.

Пускорегулирующая и защитная аппаратура состоит из автомата AB, реле контроля вентиляции РКВ. Авто-

186

мат AB служит для защиты всей установки от коротких замыканий и отключения ее в случае пробоя одного из

вентилей. РКВ

прекращает

работу без вентиляции и при

неправильном

направлении

вращения вентилятора.

 

На

панели

управления

установлены:

магнитный

пу­

скатель

трансформатора

ПТ

с тепловой

защитой

РТ,

пакетный

переключатель

ПП,

магнитный

пускатель

дви­

гателя

вентилятора ПД с тепловой защитой РН и предо»

хранители

ПР\—ПР3.

 

 

 

 

 

В блоке управления установлены: амперметр А, вольт­

метр V, кнопки

««пуск» КП

и «стоп» КС, лампа сигналь­

ная Л С. На блоке защиты установлены защитные цепоч­

ки из конденсаторов С\—С6

и сопротивлений

Р\—Р6.

Выпускается

также

сварочный

выпрямитель

ВДМ-3001, состоящий из двух спаренных, работающих параллельно, сварочных выпрямителей ВДМ-1601 на 1600 а каждый. Такое соединение улучшает унификацию и создает удобства при эксплуатации.

Падающая внешняя характеристика сварочного по­ ста создается балластными реостатами типа РБ. Выпря­ митель ВДМ-1601 рассчитан на питание 6 постов током

до 300 а, а ВДМ-3001 —18 сварочных

постов.

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 39

Технические характеристики

многопостовых выпрямителей

 

 

 

 

 

ТІІП выпрямителя

 

Параметрараметры

 

 

В КСМ-1000

ВДМ-1601

ВДМ-3001

 

 

 

 

Напряжение

питающей

сети, в

380

380

3S0

Номинальный

сварочный

ток

1000

1600

3000

(при ЛР-100%), а . . . .

Номинальное

сварочное

напря-

60

60

60

 

 

хода, в

Иапряжение

холостого

70

70

70

Коэффициент

мощности

(ко-

0,9

0,9

0,9

 

 

 

 

 

 

 

 

0,87

0,88

0,88

 

 

 

 

650

750

1750

Основные технические данные многопостовых свароч­ ных выпрямителей приведены в табл. 39.

Многопостовые сварочные выпрямители, обладая мно­ гими преимуществами (бесшумность работы, высокие

187

энергетические показатели, меньший вес, небольшие га­ бариты, высокий к. п. д. и др.), вытесняют преобразова­ тели ПСМ-1000.

Эксплуатация выпрямителей. Выпрямители необходи­ мо укрывать от атмосферных осадков и беречь от сыро­

сти, один

раз в три месяца

их нужно очищать

от

пыли

и грязи, продувая сжатым сухим воздухом, а

один

раз

в шесть

.месяцев — трущиеся

части заполнять

тугоплав­

кой смазкой УТ по ГОСТ 1957-52. При периодических осмотрах следует устранять все мелкие неисправности,

проверять контакты,

следить за работой вентилятора

(при работе на двух

фазах вентилятор может сгореть

и вывести из строя выпрямитель).

Выпрямитель снабжается тепловой защитой, при вы­ ходе которой из строя особенно тщательно следует вести наблюдение за нагрузкой в сварочной цепи, которая не должна превышать нагрузки, указанной в паспорте, что­ бы не допускать перегрева выпрямителя.

Выпрямители, не бывшие в работе более года, требу­ ют «подформовкн» селеновых элементов. Для этого вы­ прямитель включают на 20 мин на напряжение, равное половине поминального значения, а затем в течение 4 ч он находится под номинальным напряжением без нагруз­ ки со стороны сварочной цепи.

В о п р о с ы д л я с а м о п р о в е р к и

1. Какие преимущества имеют сварочные выпрямители перед преобразователями?

2.В каких случаях применяется сварочный выпрямитель с жест­ кой характеристикой и в каких случаях с падающей внешней харак­ теристикой?

3.Как регулируется сварочный ток на сварочном посту от многопостового выпрямителя?

4.Каков принцип работы сварочного выпрямителя и его конст­ руктивные особенности?

5.В чем заключается «подформовка» селеновых элементов?

Г Л А В А XII

С В А Р К А Ч У Г У Н А ,

Ц В Е Т Н Ы Х М Е Т А Л Л О В И

С П Л А В О В ,

Н А П Л А В К А Т В Е Р Д Ы Х

С П Л А В О В

§ 55. СВАРКА ЧУГУНА

Чугунами называют железоуглеродистые сплавы, со­ держащие углерода свыше 2,0%- Распространенные мар­ ки чугунов обычно содержат 2,5—4% углерода, 1—4,5% кремния, 0,21,5% марганца, примесь фосфора и серы.

Углерод в чугуне находится либо в химически связан­ ном состоянии (карбиды железа в виде ледебурита, пер­ вичного и вторичного цементита), либо в свободном со­ стоянии, т. е. в виде графита. Поэтому структура чугуна зависит от количества углерода, находящегося в хими­ чески связанном состоянии и может быть: перлито-графи- товая; феррито-перлито-графитовая; феррито-графитовая. Чугуны различают по структуре, способам изготовления, химическому составу и назначению.

В

зависимости от структуры

различают следующие

виды чугунов: белый и серый.

 

Б е л ы е

ч у г у н ы содержат

большую часть углеро­

да,

который

находится в виде

цементита, а меньшую

часть в виде перлита. Эти чугуны очень хрупки, тверды, применяются редко и сварке не подлежат.

С е р ы е ч у г у н ы содержат в своем составе углерод в виде структурного свободного графита, а основную ме­ таллическую часть чугуна в виде феррита и перлита.

По способу изготовления различают отливки из обыч­ ного и отливки из модифицированного чугуна. По хими­ ческому составу чугуны бывают нелегированные и леги­ рованные.

В зависимости от формы свободного углерода разли­ чают три вида серых чугунов: серый чугун с пластинча­

тым

графитом, характеризующийся низкой

пластично­

стью и прочностью; серый

чугун с графитом

завихренной

или

глобулярной

формы

(модифицированный

чугун);

ковкий чугун — чугун,

имеющий

форму

графита

в

виде

хлопьев.

 

 

 

 

 

 

 

 

Структура чугуна

зависит от

скорости

охлаждения

и от

содержания

в

нем

легирующих

примесей.

На

189

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ