Сварочные работы: современное оборудование н техноло­гия работ

Сварочные аппараты со встроенным дросселем

Сердечник трансформатора состоит из основного магнитопро­вода, на котором расположены первичная и вторичная обмотки собственно трансформатора* и добавочного магнитопровода с об­моткой — дросселя (регулятор тока). Добавочный магнитопровод расположен над основным и состоит из неподвижной и подвиж­ной частей, между которыми при помощи винтового механизма устанавливается необходимый воздушный зазор.

Магнитный поток, создаваемый обмоткой дросселя, может иметь попутное или встречное направление с потоком, создава­емым вторичной обмоткой трансформатора, в зависимости от того, как включены эти обмотки. При встречном соединении магнит­ные потоки, возникающие при прохождении тока во вторичной обмотке трансформатора и обмотке регулятора тока, будут направ­лены навстречу друг другу. Регулирование сварочного тока про­изводится изменением воздушного зазора — чем больше зазор, тем больше сварочный ток.

Сварочные аппараты с увеличенным магнитным рассеяни­ем делятся на две группы: с подвижными обмотками и с маг­нитным шунтом. У обычных силовых трансформаторов первич­ная и вторичная обмотки максимально сближены, потоки рассеяния минимальные и поэтому внешняя характеристика жесткая. У трансформаторов сварочных аппаратов с увеличен­ным магнитным рассеянием первичная и вторичная обмотки разведены, потоки рассеяния большие, а внешняя характерис­тика падающая.

Сварочный трансформатор с подвижными обмотками имеет магнитопровод, на обоих стержнях которого расположены по две катушки, одна с первичной обмоткой, а вторая со вторич­ной. Катушки первичной обмотки закреплены неподвижно в ниж­ней части сердечника, катушки вторичной обмотки перемещают­ся по стержням с помощью винтовой пары.

Сварочный ток регулируют изменением расстояния между первичными и вторичными обмотками. При увеличении этого расстояния магнитный поток рассеяния возрастает, а сварочный ток уменьшается. По этому принципу изготовлены сварочные аппараты типа ТС, ТСК, ТД с алюминиевыми обмотками. Свароч­ные аппараты типа ТСК имеют Конденсаторы, которые включе­ны параллельно первичным обмоткам. Они способствуют повы­шению коэффициента мощности.

Трансформатор типа ТД имеет два диапазона сварочных то­ков: большие токи — при параллельных соединениях катушек пер­вичной и вторичной обмоток, и малые токи — при последователь­ных соединениях обмоток. При этом небольшая часть первичной обмотки отключается и этим повышают напряжение холостого хода, что обеспечивает устойчивое зажигание и горение дуги при малых токах. Переключение обмоток производится одновремен­но пакетным переключателем. В каждом диапазоне сварочный ток плавно регулируют, изменяя расстояние между катушками пер­вичной и вторичной обмоток. Для сварочных работ в монтажных условиях выпускаются облегченные переносные сварочные аппа­раты с подвижными катушками обмоток ТД-102 и ТД—306.

Трансформатор ТД—102 номинальной мощностью 11,4 кВ А имеет пределы регулирования сварочного тока 55-175 А. С помо­щью барабанного переключателя производят ступенчатое регули­рование сварочного тока (два диапазона). Плавное регулирование в пределах каждого диапазона обеспечивается перемещением пер­вичной обмотки с помощью ходового винта и рукоятки регулято­ра тока. При вращении рукоятки по часовой стрелке катушки обмоток сближаются и сварочный ток увеличивается. Масса ап­парата ТД-102 — 38 кг.

Аппарат ТД—306 имеет номинальную мощность 19,4 кВ-А, пределы регулирования сварочного тока 90-300 А и массу 71 кг.

В условиях строительно-монтажной площадки особенно удобны трансформаторы ТД-304, имеющие устройство для дис­танционного регулирования сварочного тока.

Для автоматической дуговой сварки под флюсом использу­ются трансформаторы с управляемым магнитом шунтом. Принцип их действия основан на создании повышенных магнит­ных полей рассеяния при изменении магнитного насыщения управляемого шунта. Шунт имеет обмотку управления, которую подключают к источнику постоянного напряжения.

Сварочные трансформаторы с управляемым шунтом типа ТДФ состоят из трансформатора, регулятора тока и блока защит­ной и вспомогательной аппаратуры. Трансформатор имеет магни­топровод стержневого типа, первичная обмотка — две секции, рас­положена на стержнях в нижней части магнитопровода. Вторичная обмотка многосекционная. Основные ее части расположены на стержнях в верхней части магнитопровода, а дополнительные сек­ции, с меньшим числом витков, размещены совместно с первич­ной обмоткой на стержнях в нижней части магнитопровода.

Такое расположение вторичной обмотки обеспечивает хорошее качество при переключении ступеней сварочного тока и получение крутопадающей внешней характеристики. Переход от ступени ма­лых токов на ступень больших токов выполняется пакетным выключателем. Магнитный шунт с четырьмя обмотками управле­ния расположен в центре между первичной и вторичной обмотками.

Трехфазные сварочные аппараты применяют при сварке трехфазной дугой спаренными электродами. Процесс сварки осуществляется сварочными дугами, которые возбуждаются меж­ду каждым электродом и свариваемой деталью и между электро­дами.

Сварочный аппарат состоит из трехфазного трансформатора, регулятора сварочного токаи магнитного контактора. Первичная обмотка включается в силовую сеть Напряжением 220 В с соеди­нение обмоток в «треугольник») или 380 В (соединение обмоток в « звезду* ). Вторичная обмотка имеет по две катушки на каждом стержне и выполнена из голой медной шины.

Регулятор сварочного тока состоит из двух магнитопроводов с изменяющимися воздушными зазорами и трех обмоток. Две обмотки расположены на одном магнитопроводе и подключены к спаренным в едином электрододержателе электродам, изолиро­ванным друг от друга.

Третья обмотка расположена на втором магнитопроводе и подключена к свариваемой детали. Регулятор вмонтирован в общий корпус и снабжен двумя рукоятками, с помощью кото­рых производится регулирование сварочного тока (изменением воздушных зазоров в магнитопроводах). Одной рукояткой регули­руют ток одновременно в обеих фазах, подключенных к электро­дам, а второй рукояткой — в фазе свариваемого изделия. Магнит­ный контактор служит для включения и размыкания цепи спарен­ных электродов. В начальный момент при возбуждении дуги сварочная цепь замыкается через свариваемую деталь и один из электродов. Ток проходит по обмотке регулятора и обмотке кон - такторачКонтактор включает обмотку регулятора. Возникает вто­рая дуга. При отводе электродов от детали ток в обмотках прекра­щается и контактор гасит дугу между электродами. Для получения токов высокой частоты и высокого напряжения применяют осцил­ляторы параллельного и последовательного включений.

Осциллятор включают непосредственно в питающую сеть напряжением 220 В. Он состоит из повышающего трансформато­ра и колебательного контура. Трансформатор повышает напря­жение с 220 до 6000 В. Колебательный контур, состоящий из вы­сокочастотного трансформатора (ВЧТ), конденсатора и разряд­ника, вырабатывает высокочастотный ток.

Контур связан со сварочной цепью индуктивно через тран­сформатор ВЧТ, выводы вторичной обмотки которой присоеди­няют один к клемме * земля* выводной панели, а другой ко вто­рой клемме через конденсатор и предохранитель.

Осцилляторы последовательного включения (М-3, ОС-1) применяют в установках для дуговой сварки в защитных газах. Они обеспечивают более надежную защиту генератора (или сило­вого выпрямительного блока) отпробоя высокочастотным напря­жением осциллятора. При применении осциллятора дуга загора­ется даже без прикосновения электрода к изделию (при зазоре 1—2 мм), что объясняется предварительной ионизацией воздуш­ного промежутка между электродом и свариваемой деталью.