75

Часть верхнего магнитопровода сделана в виде подвижного пакета. Изменяя с помощью винтового механизма и рукоятки 5 величину воздушного зазора «а» между подвижной и неподвижной частью магнитопровода, можно изменять сварочный ток. При вращении рукоятки по часовой стрелке зазор увеличивается, магнитный поток уменьшается, индуктивное сопротивление уменьшается, сварочный ток возрастает.

Для сварки тонкого металла применяют согласное включение обмотки дросселя для получения увеличенного вторичного И _ХХ с целью устойчивого горения дуги на малых токах.

6.2 Сварочные преобразователи.

Служат для преобразования переменного тока в постоянный, используемый для получения сварочной дуги. В зависимости от метода получения падающей внешней характеристики преобразователи подразделяются на несколько групп:

• с независимой намагничивающей обмоткой и последовательной размагничивающей;

• с самовозбуждением, параллельной намагничивающей обмоткой и последовательной размагничивающей;

• с самовозбуждением, с параллельной намагничивающей обмоткой в сочетании с размагничивающим действием реактивного якоря.

Преобразователь 1-ой группы состоит из асинхронного 3-х фазного электродвигателя и сварочного генератора. Якорь генератора и ротор двигателя расположены на одном валу. На валу установлен также вентилятор для охлаждения источника питания (см. рис.25). Якорь генератора набран из топких медных пластин, рядом с якорем находится коллектор со щетками токосъемника.

В корпусе преобразователя укреплены полюса электромагнита. При включении электродвигателя включается цепь электромагнита в корпусе. При прохождении тока по обмотке полюсов между ними возникает магнитный поток, возбуждающий ток в витках якоря при его вращении. Этот ток поступает в сварочную цепь через пластины коллектора и щетки к токосъемнику и зажимам, к которым присоединяется сварочный провод от электрододержателя и обратный от сварочного стола.

3 2

380в

4

6

U_НВ

5

Ф_НВ

8

9

Ф_Р

7

1

к столу

к электороду

Рис. 25.

1 Асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором с 3-мя обмотками, включенными «звездой».

2 Пакетный выключатель.

3 Стабилизатор напряжения для питания выпрямителя.

4 Селеновый выпрямитель.

5 Независимая обмотка возбуждения.

6 Реостат для регулирования сварочного тока.

7 Последовательная размагничивающая обмотка, обеспечивающая падающую внешнюю характеристику

8 Сварочный генератор.

9 Конденсатор для устранения радиопомех, возникающих при работе преобразователя.

6.3 Сварочные выпрямители

Служат для получения постоянного выпрямленного тока из 3-х фазного переменного напряжением 380 В. Принцип работы основан на свойстве полупроводникового вентиля проводить ток только в одном направлении. Наибольшее применение нашли селеновые и кремниевые вентили.

Преимущества выпрямителей перед преобразователями:

• меньший вес и габариты,

• более высокий КПД,

• меньший расход электроэнергии,

• более просты в изготовлении и эксплуатации,

• имеют высокие динамические свойства, т.к. обладают малой электромагнитной инерцией.

Особенно пригодны для сварки на малых токах, т.к. обеспечивают устойчивое горение дуги на этих режимах. При однофазной мостовой схеме вентили 1…4 включены в 4 плеча, образуя так называемый мост (см.рис.26).

+

I

1

2

4

3

2П

t

--

Рис. 26. Однофазная мостовая схема включения вентилей.

В одну диагональ моста включают нагрузку (дугу), питаемую выпрямленным током, во вторую – однофазный источник переменного тока. Частота пульсаций тока равна 100Гц, т.е. удвоенной частоте переменного тока.

I

+

U

U

t

2П

Рис. 27. 3-х фазная мостовая схема включения вентилей.

При 3-х фазной мостовой схеме включения 6 вентилей включаются в 6 плечей 3-х фазного моста и выпрямляют обе полуволны переменного тока в 3-х фазах. Пульсация – 300Гц

(6 пульсаций за период).

Хорошо себя зарекомендовали универсальные сварочные выпрямители: ВСВУ-400 (для сварки в защитных газах, может работать в непрерывном и импульсном режиме), ВДУ-302, «Дуга-318М» (для ручной сварки и сварки в среде углекислого газа) и другие.

6.4 Многопостовые источники питания

С

I

I_{1 · K}

набжают током до 10 постов, более экономичные, чем однопостовые. Внешняя в/а характеристика – жесткая (горизонтальная), т.е.источники имеют постоянное напряжение. Падающую в/а характеристику для устойчивого горения дуги при ручной сварке получают, включая в цепь каждого поста балластные реостаты, с помощью которых регулируют ток. Количество сварочных постов определяется формулой:

n = ,

где n –количество постов,

I- ток, указанный в паспорте,

I₁ – максимальный ток, потребляемый одним постом (по технологии),

k– коэффициент одновременной работы = 0,6…0,65.

1000

200 · 0,6

Например:n = = 8,4~9 (для ПСМ-1000), т.е. преобразователь может

одновременно питать 9 постов. Подключают многопостовые источники питания только параллельно (см. рис.28), чтобы предотвратить изменение тока на каждом посту.

3 (3шт)

R

4

2 (3шт)

5

1 (3шт)

Рис. 28.

1 свариваемая деталь

2. электрод

3. балластный реостат

4. многопостовой сварочный преобразователь

5. шунтовый реостат для регулирования напряжения генератора

6.5 Аппаратура для сварки

Балластный реостат – устройство для регулирования величины сварочного тока

Представляет собой катушку с намотанной константановой проволокой (80% никеля, 0,5 % марганца, остальное – медь), обладающей очень высоким электросопротивлением

(= 0,5 Ом ·мм²/ м), или из фехраля= 1,2 Ом ·мм²/ м. Регулируется ток посредством рубильников, дающих 20 ступеней тока от 10 до 200А через каждые 10А (РБ-200). Применяется и РБ-300 через 15А от 15 до 300А. Схема подключения балластных реостатов указана на рис. 28.

В современных источниках питания балластный реостат обычно встроен в корпус источника

Осциллятор - прибор для получения переменного тока высокой частоты до 250000Гц и повышенным напряжением до 2500В. Осциллятор выполняет следующие функции:

1. Облегчает возбуждение дуги переменного тока в момент зажигания дуги при сварке неплавящимся вольфрамовым электродом в среде защитных газов.

2. Обеспечивает устойчивое горение дуги при сварке тонкого металла переменным током малой величины.

Осциллятор включают в цепь последовательно и параллельно в зависимости от типа осциллятора.

Схема включения осциллятора в сварочную цепь указана на рис. 29.

4

С_К С_Р

3

Р

380В

220в

5

2

Тр ВЧТ

1

6

Тр1

а)

4

С_К

3

380

220в

5

Тр ВЧТ

1

2

6

б)

Рис. 29. Параллельное (а) и последовательное (б) включение осциллятора.

1 Осциллятор 4 Дроссель для регулирования сварочного тока

2 Деталь 5 Сварочный трансформатор

3 Электрод 6 Заземление

Повышающий трансформатор Тр1 повышает Uс 220 до 900В. Колебательный контур (разрядник Р, трансформатор высокой частоты ВЧТ, конденсатор С_К) вырабатывает ток высокой частоты. Конденсатор С_Р препятствует прохождению тока высокого напряжения и низкой частоты к выходной части осциллятора и защищает сварщика в случае пробоя конденсатора С_К.

Устойчивое горение дуги достигается также включением в сварочную цепь генератора импульсов тока или импульсного возбудителя тока, которые включаются при переходе синусоиды тока через 0 и подают синхронизированные импульсы тока в этот момент, обеспечивая тем самым устойчивое горение дуги переменного тока.

Наиболее популярными осцилляторами отечественного производства являются осцилляторы типа ОСППЗ – 300М. Ими комплектуются выпрямители ВСВУ-315, ВСВУ-400 для сварки постоянным током в непрерывном или импульсном режиме, ИСВУ-400 для сварки переменным током также в непрерывном и импульсном режиме, УДГУ-351 – универсальный источник питания для сварки постоянным или переменным током и многие другие.

В состав аппаратуры для сварки также входятсварочная горелка для сварки в среде защитных газов, электрододержатель для сварки покрытым электродом, расходомер (или ротаметр) для регулирования и контроля расхода газа, амперметр для контроля величины тока и др.