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

и по сварочным проводам 5 через зажим 6 и электрододержатель 7 подводится к изделию 8. .

На рис. 2, в показана принципиальная электрическая схема поста для ручной дуговой сварки постоянным то­ ком, а на рис. 2,г—.общин вид поста. В этом случае ток

\ 1

Рис. 2. Принципиальные электрические и монтажные схемы поста для ручной дуговой сварки:

а, б — переменным током {I — переменная величина расстояния м е ж д у катуш­ ками), а, г — постоянным током

от сети напряжением 220 или 380 в поступает к преобра­ зователю, состоящему из асинхронного электродвигателя и сварочного генератора, соединенных между собой об­ щим валом. Такие преобразователи вырабатывают по­ стоянный сварочный ток напряжением 25—75 в.

Размещение источников питания сварочных постов, в зависимости от характера выполняемых работ, может быть централизованным (групповым) и индивидуальным. Групповое размещение сварочного оборудования в от-

10

11

чем посту балластными реостатами (при использовании постоянного тока) и дросселями (при использовании пе­ ременного тока). П е р е д в и ж н ы е с в а р о ч н ы е пос ­ ты, как правило, применяются при монтаже и ремонт­ ных работах. При этом часто используют переносные сварочные трансформаторы, сварочные агрегаты и вы­ прямители, устанавливаемые на специальные прицепы или закрытые автомобили. Такие прицепы и автомобили оборудованы специальными рубильниками, к которым подключены установки.

При работе на различной высоте электроды и необ­ ходимый инструмент сварщика находятся в брезентовых сумках, подвешиваемых к поясу сварщика, либо в специ­ альных пеналах или ящиках. Для обеспечения удобства и безопасности работы делают подмости с перилами (ин­ вентарные леса) или подвешивают люльки. При работе на высоте и значительном удалении от источника пита­ ния применяют дистанционные регуляторы сварочного тока. А при сварке в сосудах закрытого типа для обеспе­ чения безопасных условий труда используют отключатели (ограничители) холостого хода.

В о п р о с ы д л я с а м о п р о в е р к и 1. Какие виды сварочных постов применяют в промышленности

истроительстве?

2.Чем отличается стационарный сварочный пост от перед­ вижного?

3.В каких случаях рационально использовать многопостовые источники питания?

§ 4. УСТРОЙСТВО И ОБСЛУЖИВАНИЕ СВАРОЧНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

Общие сведения. Промышленный переменный ток в СССР имеет частоту 50 периодов в секунду (50 гц).

Сварочные трансформаторы служат для преобразова­ ния высокого напряжения электрической сети (220 или 380 в) в низкое напряжение вторичной электрической цепи до требуемого для сварки уровня, определяемого условиями для возбуждения и стабильного горения сва­ рочной дуги. Вторичное напряжение сварочного транс­ форматора при холостом ходе (без нагрузки в сварочной цепи) составляет 60—75 в. При сварке на малых токах (60—100 а) для устойчивого горения дуги желательно иметь напряжение холостого хода 70—80 в.

Трансформаторы с нормальным магнитным рассея­ нием. На рис. 4 приводятся принципиальные схемы транс-

12

ÖJ

форматоров с отдельным дросселем. Комплект источни­ ков питания состоит из понижающего трансформатора и дросселя (регулятора реактивной катушки).

Понижающий трансформатор, основой которого яв­ ляется магнитопровод 3 (сердечник), изготовлен из боль­ шого количества тонких пластин (толщиной 0,5 мм) трансформаторной стали, стянутых между собой шпиль­ ками. На магнитопроводе 3 имеются первичная 1 и вто­ ричная 2 (понижающая) обмотки из медного или алю­ миниевого провода.

Дроссель состоит из магнитопровода 4, набранного из листов трансформаторной стали, на котором располо­ жены витки медного или алюминиевого провода 5, рас­ считанного на прохождение сварочного -тока максималь­ ной величины. На магнитопроводе 4 имеется подвижная часть 6, которую можно перемещать с помощью винта, вращаемого рукояткой 7.

ременный ток высокого напряжения, проходя по обмотке 1, создает действующее вдоль магнитопровода пере­ менное магнитное поле, под действием которого во вто­ ричной обмотке 2 индуктируется переменный ток низко-

18

го напряжения. Обмотку дросселя 5 включают в свароч­ ную цепь последовательно со вторичной обмоткой трансформатора.

Величину сварочного тока регулируют путем измене­ ния воздушного зазора а между подвижной и неподвиж­ ной частями магннтопровода 4 (рис. 4, а). При увеличе­ нии воздушного зазора а магнитное сопротивление магннтопровода увеличивается, магнитный поток соот­ ветственно уменьшается, а следовательно, уменьшается индуктивное сопротивление катушки и увеличивается сварочный ток. При полном отсутствии воздушного за­ зора а дроссель можно рассматривать как катушку на железном сердечнике; в этом случае величина тока бу­ дет минимальной. Следовательно, для получения большей величины тока воздушный зазор нужно увеличить (руко­ ятку на дросселе вращать по часовой стрелке), а для получения меньшей величины тока — зазор уменьшить (рукоятку вращать против часовой стрелки). Регулиро­ вание сварочного тока рассмотренным способом позво­ ляет настраивать режим сварки плавно и с достаточной точностью. Конструкция дросселя со ступенчатым регу­ лированием сварочного тока (рис. 4,6) позволяет изме­ нять величину сварочного тока при помощи передвигаю­ щегося контакта, путем включения определенного коли­ чества витков обмотки. В этом случае регулирование сварочного тока будет ступенчатым. Магнитопровод дросселя в этом случае изготовляют неразъемным, вследствие чего конструкция его значительно упро­ щается. Современные сварочные трансформаторы типа СТН, ТД, ТС, ТСК, СТЩ и другие выпускаются в однокорпусном исполнении.

В 1924 г. академиком В. П. Никитиным была пред­ ложена система сварочных трансформаторов типа СТН, состоящих из трансформатора и встроенного дросселя. Принципиальная электрическая и конструктивная схема

из двух слоев первичной обмотки 1, выполненных из изо­ лированного провода, и двух наружных слоев вторичной

14

Рис. 5. Принципиальная электрическая и конструктивная схема транс­ форматора типа СТН в однокорпусиом исполнении (а) и его магнит­ ная система (б):

/ — первичная обмотка, 2 — вторичная обмотка, 3—реактивная обмотка; 4—под­ вижный пакет магпитопровода, 5 — винтовой механизм с рукояткой, 6— магнитопровод регулятора, 7 — магнитопровод трансформатора, 8 — электрододержатель, 9 — свариваемое изделие

обмотки 2, выполненных из неизолированной шинной ме­ ди. Катушки дросселя пропитаны теплостойким лаком и имеют асбестовые прокладки.

Обмотки трансформаторов типа СТН изготовляют из медного или алюминиевого проводов с выводами, арми­ рованными медью. Величину сварочного тока регулиру­ ют с помощью подвижного пакета магпитопровода 4, пу­ тем изменения воздушного зазора а винтовым механиз­ мом с рукояткой 5. Увеличение воздушного зазора при вращении рукоятки 5 по часовой стрелке вызывает, как и в трансформаторах типа СТЭ с отдельным дросселем, уменьшение магнитного потока в магнитопроводе 6 и уве­ личение сварочного тока. При уменьшении воздушного зазора повышается индуктивное сопротивление реактив­ ной обмотки дросселя, а величина сварочного тока умень­ шается.

ВНИИЭСО разработаны трансформаторы этой систе­ мы СТН-500-ІІ и СТН-700-ІІ с алюминиевыми обмотка­ ми. Кроме того, на базе этих трансформаторов разрабо­ таны трансформаторы ТСОК-500 и ТСОК-700 со встроен­ ными конденсаторами, подключенными к первичной обмотке трансформатора. Конденсаторы компенсируют реактивную мощность и обеспечивают повышение коэф­ фициента мощности сварочного трансформатора до 0,87.

15

Однокорпусные трансформаторы СТН более компакт­ ны, вес их значительно меньше, чем у трансформаторов типа СТЭ с отдельным дросселем, а мощность одинакова.

Трансформаторы с подвижными обмотками с увели­ ченным магнитным рассеянием. Трансформаторы с под­ вижными обмотками (к ним относятся сварочные транс­ форматоры типа ТС, ТСК и ТД) получили в настоящее время широкое применение при ручной дуговой сварке. Они имеют повышенную индуктивность рассеяния и вы­ полняются однофазными, стержневого типа, в однокорпусном исполнении.

Катушки первичной обмотки такого трансформатора неподвижные и закреплены у нижнего ярма, катушки вторичной обмотки подвижные. Величину сварочного то­ ка регулируют изменением расстояния между первичной и вторичной обмотками. Наибольшая величина сварочно­ го тока достигается при сближении катушек, наимень­ шая — при удалении. С ходовым винтом 5 связан указа­ тель примерной величины сварочного тока. Точность по­ казаний шкалы составляет 7,5% от значения максималь­ ного тока. Отклонения величины тока зависят от подво­ димого напряжения и длины сварочной дуги. Для более точного замера сварочного тока должен применяться ам­ перметр.

На рис. 6, а, б показаны принципиальная электриче­ ская и конструктивная схемы трансформатора ТСК-500. При повороте рукоятки 3 трансформатора по часовой стрелке катушки обмоток 6 и 7 сближаются, вследствие чего магнитное рассеяние и вызываемое им индуктивное сопротивление обмоток уменьшаются, а величина сва­ рочного тока увеличивается. При повороте рукоятки про­ тив часовой стрелки катушки вторичной обмотки удаля­ ются от катушек первичной обмотки, магнитное рассея­ ние увеличивается и величина сварочного тока умень­ шается.

16

Гаа. п> сочная 2—569 научно-тахнѵЫі-кгя

•ибяиотвм* CCCf»

Ч И Т А Л Ь Н О Г О З А Л А

создаваемых при сварке. Трансформаторы типа ТСК от­ личаются от ТС наличием компенсирующих конденсато­ ров §, обеспечивающих повышение коэффициента мощ­ ности (косинуса «фи»). На рис. 6,в показана принципи­ альная электрическая схема трансформатора ТД-500.

ТД-500 представляет собой понижающий трансформа­ тор с повышенной индуктивностью рассеяния. Свароч­ ный ток регулируют изменением расстояния между пер­ вичной и вторичной обмотками. Обмотки имеют по две катушки, расположенные попарно на общих стержнях магнитопровода. Трансформатор работает на двух диапа­ зонах: попарное параллельное соединение катушек об­ моток дает диапазон больших токов, а последователь­ ное — диапазон малых токов.

Последовательное соединение обмоток за счет отклю­ чения части витков первичной обмотки позволяет по­ высить напряжение холостого хода, что благоприятно отражается на горении дуги при сварке на малых токах.

При сближении обмоток уменьшается индуктивность рассеяния, что приводит к увеличению сварочного тока; при увеличении расстояния между обмотками увеличи­ вается индуктивность рассеяния, а ток соответственно уменьшается.

Трансформатор ТД-500 имеет .однокорпусное испол­ нение с естественной вентиляцией, дает падающие внеш­ ние характеристики и изготавливается только на одно напряжение сети — 220 или 380 в.

Трансформатор ТД-500 — однофазный стержневого типа состоит из следующих основных узлов: магнитопро­ вода— сердечника, обмоток (первичной и вторичной), регулятора тока, переключателя диапазонов токов, токо-

Переключение диапазонов тока производят переключа­ телем барабанного типа, рукоятка которого выведена на крышку трансформатора. Величину отсчета тока произ­ водят по шкале, отградуированной соответственно на два диапазона токов при номинальном напряжении пи­ тающей сети.

Емкостной фильтр, состоящий из двух конденсаторов,

18

служит для снижения помех радиоприемным устрой­ ствам.

Правила техники безопасности при эксплуатации сва­ рочных трансформаторов. В процессе работы электро­ сварщик постоянно обращается с электрическим током, поэтому все токоведущие части сварочной цепи должны быть надежно изолированы. Ток величиной 0,1 an выше опасен для .жизни и может привести к трагическому ис­ ходу. Опасность поражения электрическим током зависит от многих факторов и в первую очередь от сопротивле­

на котором стоит человек.

Сварщик должен помнить, что первичная обмотка трансформатора соединена с силовой сетью высокого на­ пряжения, поэтому в случае пробоя изоляции это напря­ жение может быть и во вторичной цепи трансформатора, т. е. на электрододержателе.

Напряжение считается безопасным: в сухих помеще­ ниях до 36 s и в сырых до 12 е.

При сварке в закрытых сосудах, где повышается опа­ сность поражения электрическим током, необходимо применять ограничители холостого хода трансформатора, специальную обувь, резиновые подстилки; сварка в та­ ких случаях ведется под непрерывным контролем специ­ ального дежурного. Для снижения напряжения свароч­ ного трансформатора во время холостого хода сущест­ вуют различные специальные устройства — ограничители холостого хода.

при эксплуатации сварочных трансформаторов?

§ 5. УСТРОЙСТВО И ОБСЛУЖИВАНИЕ СВАРОЧНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ

Для питания электрической дуги постоянным током выпускаются передвижные и стационарные сварочные преобразователи. На рис. 7 показано устройство одно-