ОСНОВЫ СВАРКИ СУДОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ

ИСТОЧНИКИ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Источники постоянного тока можно классифицировать, с одной стороны, как электромашинпые преобразователи и выпрямители, а с
другоіі - кик одноногіовые п многоцветные (ими могут бып> н ма­шинные преобразова іе/пі. и выпрямители).

Одпопснтоаые электрампшиниые преобразователи с падающем характеристикой нредетаи. чяют собоіі агрегат, состояішііі пз одноно - стоного сварочного генератора на одном налу с приводным электро­двигателем, смонтированными и одном корпусе. .Электрическая схе­ма такой) преобразователя с независимом обмоткой возбуждения приведена на рис. 3.8.

А

Рис. 3.8. П|)иііцііііпіі, іі>н. ія псы рическая схема о. шоиопошн о алчи ромашинщн о нрсобразоиаіо. їй (сварочного і енератора) постоянной) юна е независимым возбуждением

Здесь обмотка независимого возбуждения и последовательная (герпесная) обмотка включены так, что образуемые ими магнитные потоки Ф и Ф направлены друг против друга. Так как величина Ф в процессе сварки постоянна, а величина Ф пропорциональна сварно­му току (в определенных пределах зависящему от длины дуги), то индуцируемая в якоре генератора электродвижущая сила Е возбуж­дается суммарным потоком:

где

ф

1 ■ д) - магнитным поток н воздушном зазоре, создаваемый

последовательно! і обмоткой возбуждения;

Y. R - .магнитное сонротнилснне мапштонронода генератора (по­люсов, якоря, воздушного зазора, корпуса). А/136: г - сила тока независимом обмотки. A; W - число витков обмотки независимо­го возбудителя; /п - сила сварочного тока, А; 1Г - числі) витков последовательной обмотки.

Постоянная С зависит от ряда факторов:

с. ААшл

60 а

где Р— число пар полюсов; и - число оборотов в минуту; Л' - число активных проводников к якоре: а - число параллельных ветвей в об­мотке якоря.

Режим работы генератора определяется следующими зависимос­тями.

1, Холостой ход:

/.„=0:

и"=Е='І*«іпК

где Rm - магнитное сопротивление статора и якоря.

2. Рабочий режим:

Up=E-I,.nR„ =^Г(/|,И;-1а,\[ )-IlBR, r

где R - внутреннее сопротивление генератора (якоря, последователь­ной обмотки, переходного сопротивления щеток н т. д.).

3. Режим короткого замыкания:

с о'..»’,, -L и; ь/ьл*о.

При коротком замыкании резко возрастает поток Ф., что значи­тельно уменьшает результирующий поток; ЭДС, индуцируемая в яко­ре, резко падает п практически вся расходуется на падение напряже­ния во внутренней цепи - напряженке на зажимах генератора приближается к нулю, и это ограничивает ток короткого замыкания величиной

Из этого выражения можно заключить, что величину силы тока короткого замыкания, а значит, и величину сварочного тока рабочего режима можно регулировать следующими способами:

• силой тока в обмотке независимого возбуждения (посредством реостата Я );

• числом витков в обмотке независимого возбуждения;

• числом витков в последовательной обмотке.

Наиболее простым способом является регулировка силы тока в обмотке независимого возбуждения с помощью реостата R (см. рис. 3.8). Большее распространение получили генераторы с самовоз­буждением, у которых независимая обмотка подключена к главной через дополнительную щетку якоря генератора (ГІС-500). Выпускают­ся также сварочные генераторы с развитой реакцией якоря, за счет этого создается падающая характеристика (ГІС-300, ПС-300М).

Если включить обмотки генератора так, чтобы их магнитные пото­ки были направлены в одну сторону, то это обеспечит жесткую или возрастающую ВАХ (ПСГ-350, ПСГ-500, ГД-2001, ГД-4004, ГД-5001 и т. д.). Существуют универсальные преобразователи, которые предус­матривают возможность изменения витков последовательной обмот­ки и согласное включение обеих обмоток, что обеспечивает переход от падающей характеристики различно;! крутизны к жесткой (ПСУ-500), возможны и другие варианты (ПСУ-300). Электромашинные преобразователи обеспечивают стабильное горение сварочной дуги, но требуют тщательного ухода во время эксплуатации (притирка ще­ток, смазка подшипников).

В последнее десятилетие постепенно выпуск электромашпнных пре­образователей значительно сократился и им на смену пришли аюроч - ные выпрямите. ш. Исключенном являются работающие в полевых ус­ловиях и состоящие на двигателя внутреннего сгорания н сидящего на его валу генератора. Выпрямитель состоит обычно на одно - пли трех­фазного (рис. 8.9) трансформатора (I), устройства для регулирования тока и внешней характеристики - дросселя (II) и блока полупроводни­ковых выпрямителей - вентилей (III), У выпрямителя с трехфазным трансформатором в каждую шестую часть периода включаются пооче­редные пары вентилей (1 и 5, 2 и 4, 3 и 6 и т, д.), в результате чего на выходе получается пульсирующий постоянный ток (300 Гц). Для полу­чения падающей характеристики и ее регулирования служат индуктив­ные сопротивления - дроссели (II).

И выпрямители, и машинные преобразователи могут быть и много - постовыми (т. е. служить для питания нескольких дуг). В атом случае на выходе источник тока имеет жесткую ВЛХ (рис. 3.10, /).

Для создания падающей харакгсрпстнкп на посту 2 а ноні), по­следовательно с луї ой, включается балластный репс гаї (активної омическое сонрогни. іонно /С). Он же служит для регулировки силы тока ка данном сварочном посту. Примером многоног твого олекі - ромашшшоїо преобразователя служит ҐДУ02502 (снят с пропзвод - сгва), мпогопостоього выпрямителя ГІД М-3001 и ВДМ-1201. Па со­временных одпопосговых сварочных выпрямителей распространены универсальные тиристорные выпрямители ВДУ-505, ВДУ-506. ВД У-1202, ВДУ-300.

В последнее время получили распространение инверторные ис­точники питания с преобразованием частоты. В них регулировка мощности производится изменением частоты и регулировкой ем­кости рабочих конденсаторов. Такие источники имеют малые га­бариты п массу. Величина сварочного тока, получаемого от таких источников, достигает 500 Л, что вполне достаточно для наиболее распространенных способов дуговой сварки. Подобный источник -- 1NVERTEC V-1001. вредна. шачешшй для дуговой сварки штуч­ными п иенлавящпмпся. електродами с возможное і ью создания режимов импульсном сварки на токах до 400 А (выпускает завод «Электрик»).

Современные источники питания зарубежных фирм в доста­точной мерс универсальны, способны легко регулировать режимы сварки и настраиваться па любые характеристики. В современных универсальных источниках питания предусмотрены схемы, обес­печивающие витание дуги при сварке плавящимися л исплавяпш - мпся электродами импульсным током. В атом случае процесс свар­ки происходи г при непрерывно горящей маломощной дуіс (дежурной) и периодически зажигающейся импульсами тока мощ­ной дуге.

Для обеспеченного первоначального л повторного зажигания дуги (например, при сварке вольфрамовым электродом, плазменной свар­ке и резке и г. д.) применяют искровые осцилляторы я импульсные генераторы, использующие накопительные емкости, которые заряжа­ются от специального зарядного устройства и разряжаются в момент повторного возбуждения дуги.

Сравнительные технпко-.жомомнчеекме характеристики различ­ных пикш источников приведены в табл. 3.1.

T;if>. 1111 ці 3.1