СВАРКА И РЕЗКА МЕТАЛЛОВ

Сварочные преобра зователи постоянного тока и сварочные агрегаты

Классификация сварочных преобразователей и агрегатов. Для сварки постоянным током источниками питания служат сварочные пре­образователи и сварочные агрегаты. Сварочный преобразователь состоит из генератора постоян­ного тока и приводного электродвигателя, сва­рочный агрегат — из генератора и двигателя внутреннего сгорания. Сварочные агрегаты употребляются для работы в полевых условиял и в тех случаях, когда в питающей электриче­ской сети сильно колебл їтся лапряжение. Гене­ратор и двигатель вну грсьнего сгорания (бензи­новый‘или дизельный) монтируются на общей раме без колес, на катках, колесах, в кузове автомашины и на базе трактора.

Для работы в разных условиях выпускаются агрегаты: АСБ-300-7 — бензиновый двигатель ГАЗ-320, смонтированный с генератором ГСО-ЗОО-5 на раме без колес; АСД-3-1 — ди­зельный двигатель и генератор СГП-3-VIII — в том же исполнении; АСДП-500 — как и предыдущий агрегат, но установленный на двух­осном прицепе; СДУ-2 — агрегат, смонтиро­ванный на оазе трактора Т-100М; ПАС-400-VIII — дьигатель типа ЗИЛ-164 и генератор СГП-3-VI, смонтированные на жест­кой раме, снабженной роликами для перемеще­ния по ровному полу. Выпускаются и другие агрегаты, отличающиеся конструктивным исполнением.

Сварочные генераторы бывают однопосто­выми и многопостовыми, рассчитанными для одновременного питания нескольких сварочных постов. Однопостовые сварочные генераторы изготовляются с падающей или жесгкой внеш­ними характеристиками.

Большая часть генераторов, комплектую­щих сварочные агрегаты и преобразователи (типа ПС и ПСО), имеют падающую внешнюю характеристику. Г енератор преобразователя типа ПСГ имеет жесткую вольт-амперную характеристику. Выпускаются генераторы универсальные, лозволяющие получать, и па­дающую, и жесткую характеристики (преобра­зователи типа ПСУ).

Сварочные преобразователи ПСО-500, ПСО-ЗООА, ПСО-120, ПСО-800, ПС-1000, АСО-2000, ПСМ-1000-4 и другие снабжаются в основном асинхронными трехфазными корот­козамкнутыми двигателями в однокорпусном исполнении. Они имеют колеса для перемеще­ния по цеху или устанавливаются неподвижно на плите.

Технические данные некоторых преобразо­вателей приведены в габл. 51.

Устройство и работа сварочных генераторов. Промышленностью выпускаются сварочные генераторы трех типов: с независимой и парал­лельной обмотками возбуждения, размагничи­вающей последовательной обмоткой и с рас­щепленными полюсами.

Генераторы с независимой обмоткой воз­буждения и размагничивающей последователь­ной обмоткой (рис. 119) применяются главным образом в сварочных преобразователях ПСО-120, ПСО-ЗООА, ПСО-500, ПСО-800, ПС4000, АСО-200Г), о-лрчаюшчхея мощно­стью и конструкти лым оформлением.

На схеме генератора (рис. 199, а) показаны две обмотки гэзбуждения: независимая #-и последовательная С, которые расположены на разных полюсах. В цепь независимой обмотки включен реостат РТ. Последовательная об­мотка изготовлена из шины, большого сечения, так как в ней протекает большой сварочный ток. От части ее витков сделана отпайка, вынес м - ная на переключатель П.

Ряс. 119. Генератор с независимым возбуждением ш размагничивающей последовательной. „моткой:

а — принципиальная электрическая схема, б — внеш­ние характеристики

Магнитный поток последовательной обмот­ки направлен навстречу магнитному потоку, создаваемому независимой обмоткой возбуж­дения. В результате дей< гвия этих потоков появляется результирующий поток. При холо­стом ходе последовательная обмотка не ра­ботает.

Напряжение холостого хода генератора определяется током в обмотке возбуждения. Это напряжение можно регулировать реоста­том РТ, изменяя величину тока в цепи намагни­чивающей обмотки.

При нагрузке в последовательной обмотке появляется сварочный ток. создающий магнит­ный поток противоположного направления. С увеличением сварочного тока противодей­ствующий магнитный поток увеличивается, а рабочее напряжение уменьшается. Таким обра­зом образуется падающая внешняя карактери - "тика генератора (рис. 119,6).

Изменяют внешние характеристики регули­рованием тока в обмотке независимого возбуж­дения и переключением числа ви ков размагни­чивающей обмотки.

При коротком замыкании сила тока возра­стает настолько, что размагничивающий поток резко увеличивается. Результирующий поток, а следовательно, и напряжение на ю. еммах генератора практически падают до нуля.

Сварочный ток регулируется двумя способа­ми: переключением числа витков размагничи­вающей обмотки (два диапазона) и реостатом в цепи независимой обмотки (плавное регули­рование). При подключении сварочного прово­да на левую клемму (рис. 119, а) устанавлива­ются малые токи, на правую — большие.

Генераторы с параллельной намагничиваю­щей и последовательной размагничивающей обмотками возбуждения относятся к системе генераторов с самовозбуждением (рис. 120). Поэтому их полюса изготовляются из ферро - маплгп. ой стали, имеющей остаточный маг­нетизм.

Как видно из схемы (рис. 120, а), генератор имеет на основных полюсах две обмотки: намагничивающую Н и последовательно включенную размагничивающую С. Ток на­магничивающей обмотки создается якорем самого геиератора, для чего служит третья щетка С, расположен» я на коллекторе посре­дине между основными щетками а и б.

Встречное включение обмоток создает па­дающую внешнюю характеристику генератора (рис. 120, 6). Сварочный ток плавно регулирует­ся реостатом РП, включенным в цепь обмотки самовозбуждения. Для ступенчатого регулиро­вания тока размагничивающая обмотка секци­онирован? так же, как и в генераторе типа ПСО. По такой схеме работают генераторы сварочных преобразователей ПС-300, ПСО-ЗООМ, ПС-300-1, ПСО-ЗОО, ПС-500, САМ-400.

а, б — принципиальные магнитная и эпек. рнческая схемы; Фі, ФЇ— магнитные потоки яко[ я, Фт — главный, магнитный поток, Фп — поперечный маг­нитный поток, ГН — нейтраль, П — обмотка попе­речных полюсов, Гл — обмотка главных полюсов, РТ — реостат

Генератор с расщепленными полюсами (рис. 121) не имеет последовательной обмотки. В этом генераторе расположение полюсов от­личается от обычных электрических генераторов пост о энного тока. Магнитные полюса не чере­дуются (за северным следует южный, затем опять северный и т. д.), а одноименные полюса располагаются рядом (два северных и два южных, рис. 121, б). Горизонтальные полюса Nr называются главными, а вертикальные N„ — поперечными.

Главные полюса имеют вырезы, уменьшаю­щие их поперечное сечение для полного насыще­ния' магнитным потоком уже при холостом ходе. Поперечные полюса имеют большое сече­ние и работают на всех режимах при неполном насыщении. На главных полюсах размещены только главные обмотки возбуждения, а на поперечных — только поперечные. В цепи попе­речных обмоток возбуждения установлен регу­лировочный реостат РТ Обе обмотки включены между собой параллельно и получчют питание от щеток, т. е. енератор работает с самовоз­буждением. Генератор имеет две главные щетки я и б и допопнительную щетку с

При нагрузке в обмотке якоря появляется ток, который создает магнитный поток якоря подмагничивающий г лавные полюса и размаг­ничивающий поперечные. Гак как главные по­люса полностью насыщены, то действие под -

магничивающего потока не сказывается. С уве­личением сварочного тока магнитный поток якоря увеличивается, его размагничивающее действие (против потока поперечных полюсов) возрастает и это приводит к уменьшению рабо­чего напряжения; создается падающая внешняя характеристика генератора. Таким образом, падающая характеристика генератора получа­ется за счет размагничивающего действия маг­нитного потока якоря.

Плавное регулирование сварочного тока осуществляется реостатом в цепи поперечной обмотки возбуждения[20].

По схеме с расщепленными полюсами рабо­тают генератогы преобразователей ПС-300М, СУГ-2ру и др.

; Конструкции однопостовых сварочных пре­образователей. Преобразователи ПС-300-1 и ПСО-ЗОО служат для питания одного поста, для сварки, наплавки и резки. Преобразователи рассчитаны на рабочий ток от 65 до 340 А.

Сварочный генератор преобразователя отно­сится к типу генератора с параллельной намаг­ничивающей и последовательной размагничи­вающей обмотками возбуждения.

Генератор имеет крутопадающие внешние характеристики (рис. 120,6) и два диапазона сварочных токов: 65—200 А и при подключении сварочного кабеля к левому зажиму (+) с пол­ным числом витков последовательной размаг­ничивающей обмотки; 160—340 А — при под­ключении к правому зажиму (+) с частью витков последовательной обмотки. В цепь на­магничивающей обмотки возбуждения вклю­чен реостат типа РУ-Зб сопротивлением 2,98 Ом на токи 4,5—12 А, предназначенный для регу­лирования сварочного тока.

Преобразователь ПСГ-300-1 предназначен для питания поста полуавтоматической сварки в защитном газе. Генератор преобразователя имеет жесткую внешнюю характеристику, ко­торая создается подмагничивающим действием последовательной обмотки возбуждения. Неза­висимая обмотка возбуждения питается от селе­нового выпрямителя, подключенного к сети переменного тока через феррорезонансный ста­билизатор. В цепь обмотки независимого воз­буждения включен реостат, позволяющий плав­но регулировать напряжение на зажимах гене­ратора от 16 до 40 В. Преобразователь вклю­чается в сеть пакетным выключателем. Пределы регулирования сварочного тока 75—300 А.

Универсальные сварочные преобразователи ПСУ-300, ПСУ-500 имеют как падающие, так и жесткие внешние характеристики. Преобразо­ватели этого типа состоят из однопостового сварочного генератора постоянного тока и при­водного трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, находящихся в одном корпусе.

Сварочный генератор типа ГСУ изготовля­ется с четырьмя основными и двумя дополни­тельными полюсами (рис. 122). На двух основ­ных полюсах уложены витки основной намаг­ничивающей обмотки возбуждения, которая получает питание от сети через стабилизирую­щий трансформатор и селеновый выпрямитель. На двух других основных полюсах уложены витки последовательной обмотки возбуждения;

магнитный поток этих полюсов направ[21] ен на­встречу основному намагничивающему потоку. Обмотки дополнительных полюсов предназна­чены для улучшения коммутации.

Для полі чения.;рутопадающих внешних характеристик включается независимая обмот­ка возбуждения, последовательная размагни­чивающая и часть витков обмотки дополни­тельных полюсов.

При переходе на жесткие внешние характе­ристики (рис. 122, б) последовательная размаг­ничивающая обмотка частично отключается, но включается увеличенное количество витков обмотки дополнительных полюсов.

Изменение вида характеристики осуществля­ется переключением пакетного переключателя, установленного на распределительном устрой­стве, и присоединением сварочных п-юводов к двум соответствующим зажимам на клеммовой доске.