Основы сварочного дела

Сварочные выпрямители

Сварочные выпрямители получили большое распространение. Основные их преимущества следующие: высокий к. п.д. 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. Однако следует иметь в виду, что для выпрямителей продолжительные ко­роткие замыкания представляют боль­шую опасность, так как могут выйти из строя диоды. Кроме того, сварочные выпрямители чувствительны к колеба­ниям напряжения в сети. Все же по основным технико-экономическим по­казателям сварочные выпрямители яв­ляются более прогрессивными, чем, напри-мер, сварочные преобразовате­ли.

Сварочные выпрямители состоят из двух основных блоков: понижающего трехфазного трансформатора с уст­ройствами для регулирования напря-

+

ы

Рис. 35

жения или тока и выпрямительного блока. Кроме того, выпрямитель имеет пускорегулирующее и защитное уст­ройства, обеспечивающие нормальную его эксплуатацию. Для выпрямления тока используется свойство полупро­водникового вентиля проводить ток только в одном направлении. Наиболь­шее применение получили селеновые и кремниевые вентили. Селеновые вен­тили дешевы и выдерживают перегруз­ки. Кремниевые вентили обладают вы­сокими энергетическими показателями и высоким к. п.д., но очень чувстви­тельны к перегрузкам по току и поэто­му требуют защитных устройств и ин­тенсивного охлаждения.

Выпрямление тока осуществляется по трехфазной мостовой схеме Ларио­нова. Мост состоит из шести плёч, в каждом из которых установлены вен­тили, обеспечивающие выпрямление обоих полупериодов переменного тока в трех фазах (рис. 35).

Применяются различные типы сва­рочных выпрямителей (табл.6).

Сварочные выпрямители с жесткой внешней характеристикой типа ВС и ВДГ предназначены для сварки в за­щитном газе плавящимся электродом, автоматической и полуавтоматической сварки под флюсом, порошковой про­
волокой и др. Они просты в устройст­ве и надежны в работе. Имея общую принципиальную схему, выпря­мители этого типа отличаются в основ­ном мощностью и числом ступеней регулирования. Выпрямители состоят из понижающего трехфазного транс­форматора, выпрямительного блока, двух универсальных переключателей для переключения витков первичной обмотки трансформатора(для грубой и точной регулировки), дросселя(для обеспечения нарастания тока корот­кого замыкания и сглаживания пуль­саций) и вентилятора.

Сварочные выпрямители с падаю­щей внешней характеристикой выпус­каются типа ВСС, ВКС и ВД. Сва­рочные выпрямители типа ВСС состо­ят из понижающего трехфазного тран­сформатора с подвижными обмотками, выпрямительного селенового блока с вентилятором, пускорегулирующей и защитной аппаратурой. Понижающий трансформатор выполнен с повышен­ным магнитным рассеянием, которое регулируется изменением расстояния между первичной и вторичной обмот­ками. Два диапазона регулирования сварочного тока получают, соединяя первичную и вторичную обмотки звез­дой (малые токи) и треугольником (большие токи). В пределах каждо­го диапазона ток плавно регулируют, изменяя расстояние между катушками первичной (нижней подвижной) и вто­ричной (верхней неподвижной) обмо­ток с помощью рукоятки. При вра­щении рукоятки по часовой стрелке катушки обмоток сближаются, индук­тивность рассеяния уменьшается, сва­рочный ток увеличивается. Обмотки трансформатора выполнены из алю­миния. Выпрямительный блок собран из селеновых пластин 100X400 мм, охлаждается вентилятором.

Сварочные выпрямители типа ВКС имеют следующие основные отличия от типа ВСС: выпрямительный блок составлен из кремниевых вентилей ВК-200; сварочный ток регулируют, перемещая катушки обмоток с по­мощью асинхронного двигателя с дис­танционным управлением.

Широкое применение получили сварочные выпрямители ВД-101 и ВД - 301 с кремниевыми вентилями и ВД - 102 и ВД-302 с селеновыми вентиля­ми. Они несложны по устройству, об­ладают достаточно высоким коффици - ентом полезного действия и имеют не­большую массу.

Сварочные выпрямители типа 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 обычных—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.

Для сантехнических монтажных сварочных работ Институт электро­сварки им. Е. О. Патона разработал переносный сварочный выпрямитель ВЖ-2М, предназначенный для пита­ния полуавтоматов и автоматов при сварке открытой дугой и в защитном газе стыков труб диаметром 20... 100 мм. Внешняя характеристика — поло­гопадающая; число ступеней регули­рования — 9; масса — 50 кг.