книги из ГПНТБ / Глебов Л.В. Установка и эксплуатация машин контактной сварки

импульсов. Причинами, вызывающими подобную неисправность, являются:

1)отсутствие отрицательного запирающего напряжения на сет­ ках тиратронов Т1 — Тб;

2)неисправность тиратронов и игнитронов.

3. Пропуски в поджигании игнитронов. При данной неисправности загорается лампа «пропуск игнитронов», а в кривой выпрямленного напряжения имеются провалы. Причины, вызывающие данную неисправность:

1)плохое качество игнитронов и тиратронов;

2)малая амплитуда управляющих импульсов;

3)низкая температура воды, охлаждающей игнитроны.

Для того чтобы установить, какой из шести игнитронов дает пропуски, необходимо прежде всего посмотреть визуально на ти­ ратроны во время прохождения сварочного тока. Свечение тира­ трона по всему объему баллона указывает на то, что игнитрон, который поджигается этим тиратроном, дает пропуски. Кроме того, для обнаружения неисправного игнитрона можно рекомендовать способы проверок выключением, включением, заменой.

4. Выпрямитель не работает в режиме инвертора. Указанная неисправность вызывает искрение на электродах во время размы­ кания электродов. Осциллограммы тока и напряжения имеют вид, показанный на рис. 1-2, в.

Для устранения неисправности следует проверить порядок следования фаз питающего напряжения, который должен быть прямым (А , В, С). Порядок следования фаз можно определить фазоуказателем типа ФУ-2. Далее с помощью электронного осцил­ лографа необходимо проверить правильность фазировки поступа­ ющих на вход выпрямителя управляющих импульсов (Тр15 — Тр20), методика проверки приводится в инструкции по эксплуатации машины.

Перечисленные выше неисправности выпрямителя и причины, которые их могут вызвать, не определяют однозначно неисправный элемент. В каждом отдельном случае, как всегда, необходимо опре­ делить участок неисправности, сократить его путем исключения исправных элементов и устранить неисправность.

9-4. Обнаружение и устранение неисправностей в блоке управления током

Как отмечалось выше, в схему блока 24 входят узлы формиро­ вания управляющих импульсов, стабилизации и усилителя.

Импульсы управления каждой из групп игнитронов (анодной и катодной) должны следовать через 120°, импульсы отдельных групп должны быть сдвинуты между собой на 60°. Для получения указанных импульсов на сетки электронных ламп Л1 — ЛЗ (рис. 9-3) подается синусоидальное напряжение от трехфазного трансформа­ тора Трі. Благодаря двустороннему ограничению, возникающему при достаточно больших амплитудах сеточного напряжения, анод­

208

ный ток ламп Л1, Л2, ЛЗ имеет характер прямоугольных импульсов, поэтому на анодных резисторах формируются прямоугольные им­ пульсы напряжения. G помощью цепочек Cl R1, С2 R6, СЗ R8, С4 R13, С5 R15, С6 R20 прямоугольные импульсы дифференциру­ ются. Возникающие при дифференцировании положительные им­ пульсы суммируются на резисторах R7, R14.

Фаза импульсов определяется и регулируется напряжением смещения на сетках ламп Л1 — ЛЗ, которое подается с узла стаби­ лизации. В узел стабилизации входит трехфазный однополупериодный выпрямитель, стабилитрон Л4, а также резисторы R21 — R24

ипотенциометры R25, R26, R27. Выпрямитель нагружен на рези-

А8 С

Рис. 9-3. Электрическая схема узла формирования управляющих импульсов

сторы R21, СПЗ, падение напряжения на этих резисторах изме­ няется пропорционально изменению напряжения питающей сети. Падение напряжения на потенциометре R26 не зависит от изменения напряжения питающей сети, так как он включен параллельно ста­ билитрону Л4. Наличие двух раздельно управляемых потенциомет­ ров R25 и R26 позволяет выбрать независимую рабочую точку на ламповой характеристике и диапазон изменений напряжения сме­ щения при колебаниях сетевого напряжения. Импульсы с резисторов R7, R14 усиливаются и через импульсные трансформаторы подаются на вход силового выпрямителя и на вход модели.

Характерными неисправностями блока 24 являются: частичное или полное отсутствие импульсов управления, недостаточная ам­ плитуда выходных импульсов, неправильная настройка узла стаби­ лизации.

Чаще других неисправности возникают из-за нарушения работы следующих элементов: диодов Д1 — Д7, размыкающих контактов P I , Р2, трансформатора Трі.

Наибольшие трудности в наладке машины возникают, если разрегулирован узел стабилизации, что может случиться после замены вышедших из строя неисправных элементов. Это связано с тем, что силовой выпрямитель включается на первичную обмотку сварочного трансформатора лишь на незначительное, ограниченное время, поэтому замерить выпрямленное напряжение нельзя. Кроме того, требуется довольно мощный регулируемый источник питания.

Для настройки и контроля работы узла стабилизации имеется модель выпрямителя 29, собранная на маломощных тиратронах по трехфазной схеме (аналогично силовому игнитронному выпрямителю). Выпрямленные напряжения силового выпрямителя и модели с до­ статочной точностью пропорциональны друг другу, поэтому о работе узла стабилизации можно судить по показаниям вольтметра 30, измеряющего постоянную составляющую выпрямленного напряже­ ния тиратронного выпрямителя.

Если стрелка прибора 30 не выходит за пределы очерченного красного сектора при изменении напряжения питания в пределах 165—200 в, следовательно, узел стабилизации настроен правильно.

При замене вышедших из строя элементов необходимо соблюдать номиналы, указанные в схеме. При перемотке трансформаторов — соблюдать маркировку начала и конца обмоток.

9-5. Обнаружение неисправного блока в аппаратуре управления машин с выпрямлением тока во вторичном контуре

На рис. 9-4 представлена структурная схема машины с вы­ прямлением тока во вторичном контуре типа МШВ-6301. Для удоб­ ства рассмотрения все элементы на структурной схеме независимо от сложности именуются блоками.

Выпрямительный трехфазный трансформатор 52 включается в сеть игнитронами блока 25 через входной автомат 2 и переключатели ступеней 44, посредством которых осуществляется ступенчатое регулирование вторичного напряжения трансформатора. Ток вто­ ричных обмоток трансформатора проходит через кремниевые вентили блока 61 в одном направлении. Размагничивание сердечника каждой фазы трансформатора происходит при включении каждой после­ дующей фазы.

Параллельно первичным обмоткам сварочного трансформатора включены балластные реостаты 36.

Поджигание игнитронов блока 25 осуществляется тиратронами блока 13, которые управляются по трем каналам трансформаторами

66.Импульсы управления формируются блоком управления тока,

вкоторый входят: трехфазный синхронизирующий трансформатор 35, трехфазный фазовращатель 43, импульсные трансформаторы 51, усилители 60.

Блок управления током позволяет получить импульсы управле­ ния, с помощью которых производится необходимое регулирование величины сварочного тока с одновременной стабилизацией уста­ новленного значения при изменении напряжения сети, плавное

2 1 0

увеличение (модуляция) тока основного импульса и регулирование величины тока первого и второго импульсов.

Проверка стабилизации сварочного тока при изменении напря­ жения сети, настройка стабилизации могут быть осуществлены с помощью блока контроля и настройки, куда входят: трансформа­

торы 11, 34, переключатель 23, модель 42, нагрузка модели 59, прибор для контроля 65, выключатель модели 50.

В зависимости от положения переключателя 12 по вольтметру 24 можно проверить величину напряжения сети в трех фазах или величину напряжения, подаваемого на модель 42.

Блок 22 защищает силовые вентили от перегрузки по току и дли­ тельности его протекания. Напряжения на вход блока 22 подаются со вторичных обмоток трансформаторов тока 10. Выходное напряже­ ние с блока защиты 22 подается на реле 33.

В регулятор цикла сварки входят блоки: 3, 26, 37, 53, 62, 4, 15, 27, 38, 67. Регулятор представляет собой счетное устройство дискретного действия на декатронах и служит для управления от­ дельными операциями сварочного цикла в любой заданной последо­ вательности, отсчет длительности каждой операции ведется после­ довательно. Счет времени цикла осуществляется двумя декатронами 4, 38. С помощью переключателя 45 задается режим работы декатрона 37 — множителя, т. е. устанавливается масштаб единицы счета, который изменяется от 0,02 до 0,2 сек.

Декатронный счетчик через набор переключателей 46 и блок 55 управляет блоком триггеров 63 «включение муфты», «основной импульс», «первый импульс», «второй импульс», «ковка». Блок триггеров 63 в свою очередь управляет транзисторно-тиристорными усилителями 69, 70, 76. Усилители 69, 70 в зависимости от поло­ жения контактов 74, 75 переключателя рода работы включают катушки клапанов 77, 78. Усилитель 76 выдает импульсы управления на трансформатор 79, управляющий электромагнитной муфтой. В зависимости от положения тумблера 71 обеспечивается шаговое или непрерывное включение муфты. Кроме того, сигнал с триггеров подается на усилитель 60 и тиратрон 67. Тиратрон 67 обеспечивает сброс разряда в декатронах на стартовые катоды. Тиратронная схема пуска 39 предназначена для запуска цикла машины. Усили­ тель 47 включает реле 56, которое замыкает цепь пуска декатрона 4 и снимает повышенное напряжение на пусковых электродах тира­ тронов блока 63.

Двигатель 72 вращает сварочный ролик машины. Скорость вра­ щения задается потенциометром 58. Якорь двигателя включен на напряжение электромашинного усилителя 68. Двигатель 32 явля­ ется приводным двигателем электромашинного усилителя, пуск и остановка двигателя осуществляются блоком 21.

Реле максимального тока 73 предназначено для защиты двига­ теля 72 от перегрузок. Сцепление вала двигателя 72 со сварочным роликом производится электромагнитной муфтой. При включении электромагнитной муфты 29 происходит вращение ролика, при включении муфты 40 — его торможение.

Катушка электромагнитной муфты включается триггером 18, напряжение питания на который подается от выпрямителя 6. Дви­ гатель 31 дополнительного хода ползуна включается магнитным пускателем 20, для ограничения хода двигателя служат конечные выключатели 9.

Блоки 20, 21 питаются от трансформатора 8. Обмотки возбужде­ ния 64 и 48 питаются от выпрямителей 49 ж6 соответственно.

Блок питания 30 обеспечивает все цепи схемы требуемыми на­ пряжениями и токами. Трансформаторы блока питания 19 включены на вход феррорезонансного стабилизатора 7.

2 1 2

В блок сигнализации 41 входят лампы: красная сигнальная, предупреждающая, что станция под напряжением; лампа с над­ писью «вода», сигнализирующая о том, что охлаждение силовых вентилей включено; лампа с надписью «готово к сварке», сигнализи­ рующая о том, что можно начинать сварку; лампа с надписью «огра­ ничение нагрева», которая не должна гореть. Включенная лампа сигнализирует об увеличении первичного тока силового трансформа­ тора выше предельного.

Выключатель 1 предназначен для включения напряжения питания цепей управления.

С помощью переключателя 54 можно задавать следующие режимы работы машины: роликовая автоматическая сварка, прихватка на роликовой сварке, точечная автоматическая сварка, точечная оди­ ночная сварка, сварка с обжатием.

Блок реле 28 обеспечивает запуск и остановку цикла. На блоке 28 имеются следующие блокировки:

1.В случае отсутствия охлаждающей воды невозможно запустить машину по циклу. Блокировка осуществляется контактами гид­ равлических реле 17.

2.Запуск цикла машины можно произвести только после замы­ кания контакта 17 теплового реле, обеспечивающего выдержку времени на прогрев аппаратуры.

В блок 5 входят: тумблеры для выключения сварочного тока, кнопки для запуска цикла машины и кнопки для остановки цикла.

Рассмотрим работу машины по структурной схеме (рис. 9-4). После включения блоков 1, 2 подается напряжение на всю схему.

Вблоке 41 должны загореться сигнальные лампы, включиться

накалы тиратронов блока 13; элемент теплового реле, который по истечении времени, необходимого для прогрева тиратронов, замкнет контакт 16. Кроме того, должны загореться все правые тиратроны триггеров в блоке 63. тиратрон в блоке 39, на остальных тиратронах должен установиться темновой ток.

Блок 43 начинает формировать импульсы, которые с блока импульсных трансформаторов 51 подаются на модель 42 и на блоки 3, 60. Модель начинает работать, и на нагрузке 59, если включен выключатель 50, появляется напряжение, величину которого можно проверить по прибору 65. На выходе усилителя 60 импульсы не появятся до прихода сигнала с блока 63.

Блоки 3, 14 начинают выдавать импульсы с частотой 50 гц, которые подаются на тиратроны 15, 53, а также на электронную лампу 26. Отрицательные импульсы лампы 26 поступают на декатрон 37, разряд в котором начинает переноситься по катодам. После отсчета установленного переключателем 45 числа периодов, поло­ жительный импульс с декатрона 37 подается на тиратрон 53, поло­ жительный импульс с которого открывает правые триоды электрон­ ных ламп 26, 27, 62, в результате чего импульсные трансформаторы, включенные в анодные цепи ламп 26, 27, производят сброс разряда в декатронах 4, 37, 38 на стартовые катоды. Разряд в декатроне 37 снова начнет переноситься по катодам. Импульс, возникающий при

2 1 а

открытии лампы 62, не запускает декатрон 4 до тех пор, пока не будет подана команда с реле 56.

Положительный сигнал с тиратронной схемы пуска 39 подается на усилитель 69, который в свою очередь включает один из двух электропневматических клапанов блока 77. В результате срабатыва­ ния клапана верхний электрод поднимается.

В зависимости от режима, установленного переключателем 54, включение производится от одного или двух наяштий кнопки пуска. При первом нажатии на кнопку пуска команда с блока 28 подается на блок 39, в результате чего положительный импульс снимается со входа усилителя 69, который выключает клапан в блоке 77. Электрод начинает опускаться. При отпускании кнопки пуска с блока 28 снова подается команда на блок 39, положительный импульс

скоторого подается на усилитель 47, включающий реле 56. Реле 56 замыкает цепь пуска декатрона 4 и снимает повышенное напряжение

спусковых электродов тиратронов блока 63, подготавливая их для включения.

Отрицательные импульсы, масштаб времени которых опреде­ ляется переключателем 45, с лампы 62 начинают поступать на вход декатрона 4. Разряд в декатроне 37 начинает переноситься по ка­ тодам. Десятый импульс, поступающий на вход декатрона, переводит разряд на стартовый катод, одновременно зажигается тиратрон 15, который в свою очередь открывает лампу 27. Отрицательный импульс с лампы 27 подается на вход декатрона 38, начинается отсчет де­ сятков.

В процессе работы декатронов 4, 38 с их катодных резисторов поступают импульсы на блок коммутирующих триггеров 63. Каждый из триггеров блока 63 подключен при помощи переключателей блока 46 через блок 55 к катодам декатронов 4, 38.

После отсчета времени, установленного переключателями блока 46 для той или иной позиции сварочного цикла, разряды в декатро­ нах 4, 38 окажутся на катодах, к которым подключен соответствующий триггер блока 63. Триггер переключится и выдаст сигнал на соответ­ ствующий усилитель.

Во время работы триггера «включение муфты» с блока 63 на уси­ литель 7б подается положительный импульс. На выходе усилителя включен импульсный трансформатор 79, импульсы с которого по­ даются на управление триггера 18. Триггер 18 поочередно включает катушки 29 и 40, обеспечивая тем самым шаговое перемещение роликов.

Во время работы триггеров сварки на усилитель 60 подается положительное напряжение смещения, которое открывает ключ в усилителе, ина выходе блока 66 появляются импульсы управления, которые подаются на сетки тиратронов блока 13; тиратроны поджи­ гают игнитроны блока 25, и через сварочный трансформатор 52 потечет ток. Напряжение на вторичной обмотке трансформатора 52 выпрямляется блоком 61.

Продолжительность прохождения тока, так же как и продол­ жительность любой операции, определяется разностью показаний

214

конца и начала операций, устанавливаемых переключателями блока 46, и зависит от выбранного масштаба времени. Если какая-либо' операция исключается из цикла, переключатель начала операции ставится в положение «выключено».

Выключение цикла происходит после отсчета позиции «конец цикла». С триггера «конец цикла» блока 63 подается сигнал на включение тиратрона 67, сигнал с которого поступает на блок 39, а также на лампу 27. Лампа 27 открывается и через импульсный трансформатор устанавливает разряды в декатронах 4, 38 на стар­ товые катоды. Блок 39 приходит в исходное состояние, выключается реле 56, исключая тем самым запуск декатронного счетчика. Схема приходит в исходное состояние.

В том случае, если величина или длительность сварочного тока превышают допустимые значения, срабатывает блок защиты 22г

тиратронов блока 13. С блока 22 также подается повышенное напря­ жение на пусковые электроды тиратронов блока 63, предотвращая включение сварочного тока. В случае если ток в якорной цепи двигателя 72 превышает допустимый, срабатывает реле максималь­ ного тока 72, которое выдает команды на блоки 28 и 21. Блок 28 выключает цикл, а блок 21 выключает приводной двигатель 32 электромашинного усилителя 68.

Прохождение сварочного тока во время вращения ролика исклю­ чается за счет подачи с лампы 62 повышенного напряжения на пу­ сковые электроды тиратронов блока 63 в том случае, если с триггера «включение муфты» подается напряжение на электромагнитную

от машины.

Перед тем как перейти к рассмотрению неисправностей машины МШВ-6301, укажем дополнительные признаки нормальной работы машины по сравнению с машинами переменного тока:

1.Сигнальная лампа «ограничение нагрева» не должна гореть.

2.Прибор 65 на модели должен показывать 105—110 в при максимальном значении нагрева тока основного импульса. При ко­ лебаниях питающего напряжения в диапазоне ±10% от номиналь­ ного напряжение на приборе не должно отличаться более чем на ±3% от значения, установленного при номинальном напряжении.

3.Осциллограмма сварочного тока должна иметь вид, показан­ ный на рис. 1-2, з.

4.Возникновение разряда в декатроне сопровождается свече­ нием, которое может быть использовано как дополнительный внеш­

ний признак для определения участка неисправности.

При нормальной работе подача напряжения питания на схему машины вызывает перенос разряда в декатроне 37 до соответству­

215

ющего катода (в зависимости от положения переключателя 45)

исброс разряда на стартовый катод.

Висходном положении разряды в декатронах 4, 38 должны установиться на стартовые катоды, а при замыкании цепи пуска разряд должен переноситься до соответствующих катодов, опре­

деляемых положением переключателей позиции «конец цикла», и сбрасываться на стартовые катоды. Если, например, установить на переключателях 15 периодов, то разряд в декатроне 4 должен переноситься по всем катодам (обойти один круг) и сбрасываться на пятом делении; разряд в декатроне 38 должен переноситься на одно деление и сбрасываться на стартовый катод.

5. Если на управляющий электрод тиратрона с холодным ка­ тодом подается напряжение подготовки, то в тиратроне протекает начальный (темновой) ток, вызывающий слабое свечение тиратрона. При подаче на управляющий электрод повышенного напряжения тиратрон загорается, причем его горение сопровождается ярким свечением баллона.

По этим внешним признакам можно также судить о нормальной работе отдельных блоков.

Рассмотрим возможные неисправности в работе машины.

1. При подаче напряжения питания не включается электропне- ■вматический клапан. При данной неисправности не поднимается верхний электрод. В участок неисправности входят блоки 1, 2, 7, 19, 30, 39, 69, 74, 77.

Прежде всего надо проверить напряжение питания, т. е. исклю­ чить из участка неисправности блоки 1, 2, 7, 19, 30, затем замерить напряжение на катушке клапана. Если напряжения нет, то, прове­ рив предварительно гальванической проверкой электрическую цепь от блока 69 до контактов катушки клапана, необходимо проверить работу блоков 39, 69. Исправность блока 39 можно проверить визу­ ально по свечению тиратрона.

Если тиратрон горит и напряжение с него поступает на вход блока 69, то неисправен блок 69.

2. Машина не работает по циклу. При замыкании цепи пуска возможны следующие частные случаи указанной неисправности:

А. Не опускается верхний электрод. Визуально надо прокон­ тролировать, гаснет ли тиратрон в блоке 39 при замыкании пусковой цепи. Если тиратрон гаснет, то наиболее вероятным участком не­ исправности будут блоки 69, 74, 77. В случае если тиратрон не гаснет, то в участок неисправности войдут блоки 5, 17, 28, 39. Сокра­ щение участка неисправности производится обычными способами проверки.

Б. Верхний электрод опускается, но дальше цикл не проходит. При замыкании цепи пуска надо проследить за работой декатро­ нов 4 и 38. Если разряд в декатронах не переносится по катодам, следует проверить исправность контакта реле 56, который дает команду на запуск декатрона 4. Предположим, что цепь запуска исправна, тогда прежде чем составить участок неисправности, целесообразно проверить осциллографом импульсы на входе блока 3.

216

Если импульсов управления нет или параметры импульсов резко отличаются от приведенных в табл. 9-1, то в участок неисправности войдут блоки 11, 23, 35, 43, 51.

если импульсы на входе блока 14 соответствуют приведенным в табл. 9-1, то из участка неисправности можно исключить блоки 3, 14.

Далее надо проверить осциллографом импульсы на входе де­ катрона 37. Соответствие импульсов приведенным в табл. 9-1 ука­ зывает на неисправность декатрона 37.

Предположим, что обнаружение неисправного блока и устранение неисправности в нем привело к нормальным признакам работы де­ катронов 4 и 38, но цикл по-прежнему не проходит. Для составления участка неисправности целесообразно визуально проследить за ра­

неисправностей в которых не вызовет затруднений.

В. Не работает электромагнитная муфта. Если визуально будет

Если будет установлено с помощью прибора, что напряжение на катушках 29, 40 появляется и исчезает (при шаговом вращении муфты), следовательно, неисправна электромагнитная муфта. В том случае, если напряжение на катушках не появляется, следует про­ верить напряжение на входе блока 18; при наличии требуемых импульсов и напряжения питания неисправен блок 18.

Если при шаговом режиме работы муфты напряжение на катушке появляется и не исчезает, неисправен блок 18.

Г. Наблюдается неправильная очередность включения клапанов. Наиболее вероятной причиной данной неисправности является неправильная установка режима работы станции управления, по­ этому необходимо проверить соответствие установки всех переклю­ чателей технологической карте режимов.

3. При прохождении сварочного цикла нет тока. В участок не­ исправности входят блоки 27, 11, 13, 19, 23, 25, 30, 35, 43, 44, 51, 52, 60, 61, 66.

Сокращение участка неисправности целесообразно начать с ви­ зуальной проверки нормальных признаков работы модели 42, ре­ гулятора времени, триггеров блока 63, а также элементов управле­ ния блока 5. При этом могут быть установлены следующие отклоне­ ния от нормальных признаков работы блоков:

1) не работает модель 42. Если на входе модели нет импульсов управления, то в участок неисправности войдут блоки 11, 23, 35, 43, 51, которые входят в блок управления током и будут рассмотрены ниже;

217