5.3. Коллекторные генераторы с жесткими внешними характеристиками

Промышленностью серийно выпускается генератор ГСГ-500 (i_ном = 500 А, Uном = 40 В, Uхх  80 В). Он входит в состав преобразователя ПСГ-500-1УЗ (двигатель – трехфазный асинхронный с короткоэамкнутым ротором), предназначенного для механизированной сварки в среде углекислого газа.

Рис. 5.5. Электрическая схема (а) и внешние характеристики (б) генератора ГСГ-500

Генератор имеет две пары основных и две пары дополнительных полюсов. Обмотки возбуждения W₁ и W₂ включены параллельно обмотке якоря (рис. 5.5,a). W₁ расположена на насыщенных, W₂ – на ненасыщенных полюсах. Магнитные потоки Ф₁ и Ф₂ имеют согласованное направление. Регулирование тока осуществляется изменением величины R₁. Минимальная величина R₁ соответствует кривой I (рис. 5.5,6), максимальная – кривой 2.

Выпускавшиеся ранее генераторы с независимым возбуждением (конструктивно не отличавшиеся от аналогичных машин ГСО-300 и 500), в которых обмотки возбуждения и размагничивания включались согласно, сняты с производства.

5.4. Коллекторные генераторы с универсальными характеристиками

Конструктивно источники питания этого типа ничем не отличаются от генераторов с независимым возбуждением (см. подраздел 5.2.1 и рис. 5.1,а). Если размагничивающая обмотка включается последовательно и встречно с обмоткой возбуждения» то зависимость U=f{(I) имеет вид, показанный на рис. 5.6, а. При отключенной W_p внешние характеристики жесткие (рис. 5.6,б).

Рис. 5.6.Падающие (а) и жесткие (б) характеристики универсального генератора ГД-502У2

Регулирование сварочного тока при работе с внешними характеристиками падающей формы ступенчато-плавное. Ступенчатое регулирование (в 4 ступени) осуществляется изменением числа витков обмотки размагничивания, плавное в пределах каждой ступени (ряс.б.6,а) – с помощью сопротивления R в цепи обмотки возбуждения. При работе с жесткими внешними характеристиками (в две ступени) сопротивление R плавно регулирует выходное напряжение (кривая I на рис, 5.6,б соответствует Rmin, кривая 2 – Rmax).

Генератор типа ГД-602 (Iном = 500 А. Uн = 40 В, Uхх < 90 В, масса 400 кг) применяется для механизированной сварки под слоем флюса, для ручной сварки, резки и плавки. Приводной двигатель может быть трехфазным асинхронным или автомобильным.

Генератор типа ГСУМ-400 (Iном = 400 А, Uном = 70 В, Uхх  100 В, масса 915 кг) входит в состав преобразователя АСУМ-400.0М5, предназначенного для ручной сварки в воздухе и под водой. Двигатель привода – трехфазный асинхронный или автомобильный. Генератор имеет переключатель, позволяющий дистанционно снижать напряжение холостого хода при перерыве в работе.

5.5. Вентильные сварочные генератора

Вентильные генераторы с самовозбуждением применяются для ручной резки и сварки металлов. Они входят в состав агрегатов АДБ с приводным двигателем внутреннего сгорания иди ПД с приводом от асинхронного двигателя.

Вентильный генератор состоит из индукционного генератора повышенной частоты и выпрямителя (рис. 5.7). Обмотка статора разделена на две полуобмотки 1 и 2, фазы которых включены треугольником. Вторая полу обмотка 2 может включаться в параллель с 1 или отключаться с помощью переключателя П. Обмотка возбуждения 0В также размещена на статоре.

Рис. 5.7. Электрическая схема вентильного генератора с самовозбуждением типа ГД-312

Ротор генератора состоит из двух пакетов электротехнической стали. Полюсы одного пакета сдвинуты на 180 ° относительно полюсов другого пакета, магнитный поток, создаваемый обмоткой возбуждения, замыкается через пакеты, обусловливая их полярность. Вращаясь, магнитное поле ротора. пересекает витки фаз обмоток статора, индуктируя в них синусоидальные э.д.с. Частота э.д.с. зависит от числа пар полюсов генератора и скорости вращения ротора.

Возбуждение вентильного генератора происходит следующим образом. При пуске ротора в обмотке 1 за счет остаточного магнетизма индуктируется э.д.с. величиной около 7 В. Трансформатор Т₁ повышает его и через вентиль 7 подает на обмотку ОВ. Г

Рис. 5.8. Внешние характерис-тики вентильного генератора типа ГД-312

енератор возбуждается до напряжения холостого хода, величина которого устанавливается сопротивлением R. При достижении генератором напряжения холостого хода открывается вентиль 8. С увеличением нагрузки обмотку возбуждения начинает питать трансформатор Т₂ через вентиль 9. (В это время напряжение на трансформаторе Т₁ падает, и через вентиль 7 уменьшается подпитка обмотки возбуждения). Такая схема дает возможность возбудить генератор, когда нет дополнительного источника питания обмотки возбуждения.

Напряжение повышенной частоты, генерируемое индукционным блоком, преобразуется в постоянное напряжение трехфазной мостовой схемой силовых вентилей I....6. Падающие внешние характеристики вентильного генератора (рис. 5.8) формируются индуктивным сопротивлением фаз полуобмоток статора 1 и 2. Вентильный генератор имеет две ступени регулирования тока. Ступень больших токов (область I на рис. 5.8) реализуется параллельным включением полуобмоток статора 1 и 1 с помощью переключателя П. Режимы ступени малых токов (область 2) обеспечиваются только одной полуобмоткой 1. Плавное регулирование внутри каждой ступени осуществляется с помощью потенциометра R₂. Верхние пределы ступеней соответствуют минимальному значению R₂, нижнее – максимальному. Кроме того, из рис. 5.8 видно, что величина R₂ оказывает серьезное влияние на крутизну характеристик.

Промышленностью серийно выпускаются преобразователи ПД-305У2 и АДБ-312-0У1, АДБ-250-2У1, в которых в качестве генератора используется ГД-312 (Iном = 315 A, Uном = 32 В, Uхх = 85 В). АДБ-250 рассчитан на ПР = 100 %, поэтому значения его номинальных параметров снижены и составляют: Iном = 250 А, Uном = 30 В.

Вентильные сварочные генераторы выгодно отличаются от коллекторных аналогов. Они более прочны, компактны, надежны и проще в эксплуатации.