![](/user_photo/_userpic.png)
книги из ГПНТБ / Фоминых В.П. Электросварка учеб. для проф.-техн. училищ
.pdfные 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 <о 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, 0,2—1,5% 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