ЭЛЕКТРОГАЗАСВАРЩИК

Сварочные выпрямители

Сварочные выпрямители — это статические преобразо­ватели энергии трехфазной сети переменного тока в энер­гию выпрямленного (пульсирующего) тока.

Разработаны и выпускаются сварочные выпрямители для ручной или механизированной дуговой сварки под флю­сом, сварки в защитной среде и др. Они получили широкое применение благодаря их технологическим преимуществам: высокий КПД и относительно небольшие потери холосто­го хода, высокие динамические свойства при меньшей элек­тромагнитной индукции, отсутствие вращающихся частей и бесшумность в работе, равномерность нагрузки фаз, не­большая масса, возможность замены медных проводов алю­миниевыми. Но следует иметь в виду, что для выпрямите­лей продолжительные короткие замыкания представляют большую опасность, так как могут вывести из строя дио­ды. Кроме того, они чувствительны к колебаниям напря­жения в сети.

Сварочные выпрямители состоят из двух блоков: пони­жающего трехфазного трансформатора с устройствами для регулирования напряжения или тока и выпрямительного блока. Кроме того, выпрямитель имеет пускорегулирую­щее и защитное устройства, обеспечивающие нормальную эксплуатацию.

Выпрямление тока осуществляется по трехфазной мос­товой схеме (рис. 21), состоящей из шести плеч. В каждом плече моста установлены вентили, выпрямляющие оба по -

лупериода переменного тока в трех фазах. В каждый мо­мент времени ток проходит через два вентиля, и, таким образом, в течение одного периода происходит шесть пуль­саций выпрямленного тока, что соответствует частоте пуль­сации 300 Гц.

Сварочные выпрямители подразделяются на однопос­товые с падающими, жесткими, пологопадающими и уни­версальными характеристиками и многопостовые с жест­кими характеристиками.

Падающая характеристика в выпрямителе создается включением в сварочную цепь реактивной катушки или применением трансформатора с усиленным магнитным рассеянием. У многопостовых сварочных выпрямителей для создания падающей внешней характеристики и регулиро-

Рис. 21. Схема трехфазного выпрямителя: о — схема включения; б — выпрямленный ток внешней цепи; 7 — понижающий трансфор­матор; 2 — блок селеновых или кремниевых выпрямителей; 3 — сва­рочная дуга
вания сварочного тока в сварочную цепь каждого поста включают балластный реостат.

Выпрямители типа ВД, предназначенные для ручной и механизированной сварки и наплавки, имеют крутопа­дающую внешнюю характеристику. Регулирование свароч­ного тока производят ступенчато (два диапазона) и плав­но (в пределах каждого диапазона). Переключатель диа­пазонов сварочного тока расположен на лицевой панели выпрямителя и производит одновременное переключение первичной и вторичной обмоток со «звезды» (диапазон ма­лых токов) на «треугольник» (диапазон больших токов). Пе­реключение производят только после отключения выпря­мителя от силовой сети. При переключении пределы изме­нения тока увеличиваются примерно в три раза. Плавное регулирование тока в пределах каждого диапазона произ­водится изменением расстояния между катушками первич­ной и вторичной обмоток. Катушки вторичной обмотки закреплены неподвижно у верхнего ярма, а катушки пер­вичной обмотки с помощью ходового винта перемещают­ся по стержню сердечника трансформатора. Вращая руко­ятку ходового винта по часовой стрелке, сближают катуш­ки обмоток, уменьшают индуктивность рассеяния обмо­ток и, как следствие, увеличиваю^сварочный ток. Техни­ческие характеристики некоторых из них даются в табл. 9, 10.

Сварочные выпрямители с жесткими и пологопадаю­щими внешними характеристиками применяются при сварке плавящимся электродом в углекислом газе,.под флюсом, порошковой проволокой. Они различны как конструктив­но, так и по электрической схеме. Например, выпрямитель типа ВС состоит из силового трехфазного понижающего трансформатора и выпрямительного блока из селеновых вентилей. В сварочную цепь после выпрямительного блока включен дроссель, позволяющий регулировать нарастание

Таблица 10

Технические характеристики однопостовых сварочных выпрямителей с универсальными характеристиками

Окончание табл. 10

тока короткого замыкания и снижающий потери металла на разбрызгивание. Выпрямитель имеет два переключате­ля числа витков первичной обмотки трансформатора, кото­рыми путем изменения коэффициента трансформации ре­гулируется выходное напряжение. Один переключатель, для ступенчатого регулирования, имеет три положения, второй, для плавного регулирования, — восемь положений. Таким образом, выпрямитель имеет 24 значения сварочного тока. Регулирование сварочного тока можно производить только при холостом ходе, что является серьезным недостатком выпрямителя. В промышленности и строительстве они применяются, но с производства сняты.

Выпрямители типа ВДГ состоят из трансформатора с нормальным магнитным рассеянием и трехфазного дрос­селя насыщения. Рабочие обмотки дросселя включены в плечи выпрямительного блрка. Регулирование выходного напряжения ступенчато-плавное. Ступенчатое регулирова­ние задает три диапазона, получаемые изменением коэф­фициента трансформации силового трансформатора изме­нением числа витков первичной обмотки. Плавное регули­рование в пределах каждого диапазона осуществляется дрос­селем насыщения. Выпрямитель имеет дистанционное уп­равление.

Многопостовые сварочные выпрямители типа ВДМ вы­пускают серийно на номинальные токи 1000, 1600, 3000 А. Выпрямители имеют жесткую внешнюю характеристику и состоят из силового трехфазного понижающего трансфор­матора, выпрямительного блока из кремниевых вентилей с вентилятором, пускорегулирующей и защитной аппаратуры. Чолучение падающей внешней характеристики и регулиро­вание сварочного тока каждого поста производятся подклю­чением балластных реостатов типа РБ-РБГ (табл. 11).

Сварочные выпрямители типов ВСУ и ВДУ являются универсальными источниками питания дуги. Они предна­значены для питания дуги при автоматической и полуавто­матической сварке под флюсом, в защитных газах, порош­ковой проволокой, а также при ручной сварке. Выпрямите­ли ВСУ кроме блока трехфазного понижающего трансфор­матора и выпрямительного блока имеют дроссель насыще­ния с четырьмя обмотками. Переключением этих обмоток можно получать жесткую, пологопадающую и крутопадаю­щую внешние характеристики. Выпрямители ВДУ основа­ны на использовании в выпрямляющих силовых обмотках управляемых вентилей — тиристоров. Схема управления ти­ристорами позволяет получать необходимый для сварки вид внешней характеристики, обеспечивает широкий диапазон регулирования сварочного тока и стабилизацию режима свар­ки при колебаниях напряжения питающей сети.