17.3. Джерела живлення постiйного струму для аргоно-дугового зварювання неплавким та плавким електродами

Установка типу УДГ-101 призначена для зварювання неплавким електродом виробiв з корозiйно-стiйких сталей постiйним струмом у середовищi аргону. Функцiональна схема її наведена на рис.17.8.

Магнiтний пiдсилювач А, увiмкнений до вторинного кола силового трифазного трансформатора Т призначений для отримання спадних зовнiшнiх характеристик i плавної змiни струму навантаження на двох ступенях регулювання. Випрямний блок VD, зiбраний за трифазною мостовою схемою, служить для отримання зварювального струму з частотою пульсацiй 300Гц. Задання величини зварювального струму здiйснюється резистором блоку БЗС, увiмкненим в коло керування магнiтного пiдсилювача. Лiнiйний дросель L згладжує пульсацiю випрямленого струму i напруги, зменшує стрибки струму при збудженнi дуги.

167

Пристрій ПЗК плавно знижує струм у кiнцi зварювання з метою запобiгання утворення в швi кратера. У корпусi установки є також осцилятор паралельної дiї G i водоохолоджувальний пальник зi змiнними цангами для електродiв. Перемикач S забезпечує можливiсть проводити зварювання на прямiй i зворотнiй полярностi. Установка облаштована також педальною кнопкою вмикання струму, вимiрювальними пристроями, апаратурою для увімкнення води i захисного газу. Виносний пульт керування забезпечує регулювання зварювального струму i часу заварювання кратера, перевiрку роботи осцилятора i газового клапана.

Рис. 17.8. Функціональна схема джерела УДГ-101

Тиристорнi джерела живлення серiй ВСВУ, ВСВ призначенi для автоматичного зварювання неплавким електродом виробiв зі звичайних, корозiйно-стiйких i жаромiцних сталей та титанових сплавiв. Вони виконанi на базi єдиної електричної схеми, яка реалiзована у виглядi унiфiкованих блокiв. Джерела забезпечують стабiлiзацiю зварювального струму при змiнах напруги мережi, довжини дуги i температури навколишнього середовища. Випрямлячi серiї ВСВУ призначенi для зварювання на струмах 40, 80, 160, 315, 400 i 630 А в неперервному та iмпульсному режимах вiдкритою i стиснутою дугою. Вони можуть здiйснювати автоматичне, плавне, регульоване в часi нарощування струму на початку зварювання з метою

168

рiвномiрного розiгрiвання вольфрамового електрода i, вiдповiдно, пiдвищення його стiйкостi. Вони можуть також забезпечувати плавне регулювання струму чергової дуги в iмпульсному режимi, модулювати iмпульси вiд прямокутної до трикутної форми, плавно знижувати струм в кiнцi зварювання при заварюваннi кратера. Функцiональна схема джерела типу ВСВУ подана на рис.17.9, де Т-зварювальний трансформатор, VS-силовий тиристорний блок, RS-датчик струму, ДДЖ-допомiжне джерело живлення для збудження дуги, БФК i БРС -блоки фазового керування i регулювання струму, ТБ i РБ -тригерний i релейний блоки, L, G -згладжуючий дросель i осцилятор.

Рис. 17.9. Функціональна схема джерела живлення типу ВСВУ

Спрощена принципова електрична схема силової частини джерела подана на рис.17.10.

Силовий трифазний трансформатор має одну первинну i двi вториннi обмотки, з’єднанi в «зiрку». Основне джерело живлення - тиристорний випрямляч VS, який має положистоспадну зовнiшню характеристику i увiмкнений на дугу паралельно з допомiжним малопотужним джерелом ДДЖ, яке формує крутоспадну ВАХ з

напругою неробочого ходу U =100В для зварювання в аргонi i 200В - в середовищi

20

гелiю. U можна змінювати вiд 65 до 200В за рахунок секцiонування вторинних

20

обмоток i змiни їх з’єднання за допомогою перемикача допомiжного джерела.

169

Крутоспадна характеристика ДДЖ забезпечується регулюючими однофазними лiнiйними дроселями L1 з роз’ємними феромагнiтними осердями. Вони також виконують функцiї згладжуючих фiльтрiв на малих струмах i запобiгають виникненню автоколивального режиму при глибокому регулюваннi. У процесi зварювання горять одночасно двi дуги. Сполучення двох рiзних за формою зовнiшнiх характеристик (рис. 17.11), коли ДДЖ має достатню напругу для надiйного запалювання дуги-2, а основне джерело VS-вертикальну характеристику в дiапазонi робочих напруг-1, дозволяє значно знизити напругу неробочого ходу основного джерела. Це призводить до зниження потужностi, яка споживається, масо-габаритних показникiв, а також до пiдвищення ККД i соsj.

Рис. 17.10. Спрощена електрична схема силової частини джерела ВСВУ-315

Датчик струму RS видає сигнал зворотного зв’язку за струмом i являє собою водоохолоджувальну трубку з корозiйно-стiйкоi сталi. Блок БФК виконано за «вертикальним» принципом керування тиристорами, який полягає в порiвняннi пилкоподібної напруги i напруги керування з наступним формуванням керуючих імпульсiв на запуск силових тиристорiв блока VS.

Блок регулювання струму БРС виконано за схемою диференцiйного

170

пiдсилювача постiйного струму на транзисторах. Результуючі сигнали, що надходять з БРС на VS через БФК забезпечують плавне регулювання зварювального струму на початку i зниження його в кiнцi зварювання, стабiлiзацiю режиму, iмпульсну комутацiю струму i модуляцiю iмпульсiв, формування зовнiшнiх характеристик.

Рис. 17.11. Зовнішні характеристики джерела ВСВУ-315

Тригерний блок ТБ служить для задання iмпульсного режиму i забезпечує незалежне регулювання тривалостi iмпульсiв i пауз, формує iмпульси напруги, якi перiодично повторюються i регулюються за тривалiстю i частотою. Цi iмпульси через блоки БРС i БФК задають iмпульсний режим роботи блоку VS.

Температурний захист силових тиристорiв здiйснюється релейним блоком РБ. Датчиком температури є терморезистор, який встановлено в радiаторi тиристора, що увімкнений останнiм в систему водяного охолодження. При перевищеннi допустимої температури охолоджуючої води силове коло вимикається i запалюється сигнальна лампа.

Дросель L призначений для згладжування пульсацiй випрямленого струму.

Початкове запалювання дуги виконується за допомогою осцилятора типу

171

ОСППЗ-300М. Технiчнi характеристики джерел типу ВСВУ наведенi в табл. 5.3. Джерела живлення серiї ВСВ призначенi для автоматичного зварювання зануреною дугою на струмах 1000, 2000 А. Вони забезпечують збудження дуги дотиком електрода до виробу на мiнiмальному струмi, плавне мiсцеве або дистанцiйне керування зварювальним струмом, плавне, нарощування струму до заданного значення на початку зварювання i зниження його в кiнцi зварювання при заварюваннi кратера. В електричнiй схемi мiстяться такi самі блоки, як i в схемi джерел типу ВСВУ, за винятком тригерного блока i i осцилятора. Форма зовнiшнiх характеристик також подiбна до форми ВАХ джерел серiї ВСВУ. В ділянці робочих напруг зовнiшня характеристика крутоспадна.

Джерела живлення серії ВСП призначені для дугового зварювання в захисних газах плавким електродом.Цей спосіб зварювання вимагає жирсткої або пологоспадної ВАХ. Тому функціональна схема цих джерел відрізняється від схеми ВСВУ тим, що на блок БФК надходить сигнал з блока регулювання напруги БРН, а блоки ТБ і G - відсутні.