Оборудование электросварочного поста ручной дуговой сварки

Рис. 7  Схема электросварочного  генератора с размагничивающей последовательной обмоткой.

 

4. Однопостовые электросварочные агрегаты (преобразователи) постоянного тока

 

Однопостовыми электросварочными  агрегатами или преобразователями  называются такие источники, которые  питают сварочным током только одну сварочную дугу.

Однопостовые преобразователи, работающие от электрической сети, представляют собой машины, состоящие  из электродвигателя, включаемого в  сеть, и электросварочного генератора, питающего сварочную дугу постоянным током. Обычно ротор двигателя и  якорь генератора помещаются на общем  валу, иногда отдельные валы соединяются  муфтами.

Электродвигатель и генератор  в последних конструкциях сварочных  агрегатов имеют общий корпус.

Сварочный генератор имеет  две обмотки возбуждения,  э. д. с. генератора индуктируется магнитным  потоком обмотки, присоединенной к  щеткам генератора. Напряжение между  главной щеткой а и дополнительной с почти всегда постоянно по величине и не меняется с изменением нагрузки генератора. Поэтому магнитный поток Ф" этой обмотки не изменяется. Эта обмотка называется обмоткой независимого возбуждения.

При зажигании дуги сварочный  ток проходит через последовательную обмотку  возбуждения, включенную таким  образом, что ее магнитный поток  Ф_С натравлен против магнитного потока Ф_В обмотки независимого возбуждения. Чем больший ток проходит по сварочной цепи, тем сильнее размагничивающее действие последовательной обмотки и тем меньше напряжение генератора, так как величина э. д. с, индуктируемой в обмотке якоря генератора, зависит от результирующего магнитного потока генератора.

В моменты короткого замыкания  магнитный поток последовательной обмотки почти равен магнитному потоку основной обмотки возбуждения, поэтому равнодействующий магнитный  поток генератора становится незначительным по величине и, следовательно, напряжение на зажимах генератора близко к нулю. Таким образом, падающая характеристика сварочного генератора в данном случае получается за счет действия размагничивающей последовательной обмотки возбуждения.

Рис.  8       Схема сварочного трансформатора с подвижными обмотками:

1- замкнутый магнитопровод; 2 - катушки первичной обмотки; 3 - катушки вторичной обмотки; 4- рукоятка.

Электросварочный  генератор  с расщепленными полюсами  имеет  четыре основных магнитных полюса и  три группы щеток на коллектор. В  отличие от обычных генераторов  постоянного тока, где северные и  южные магнитные полюса чередуются между собой, в данном случае одноименные  полюса размещены рядом. Два ряда расположенных одноименных полюсов  можно рассматривать в магнитном  отношении как один полюс, расщепленный на две части.

Магнитный поток полюсов условно  можно разделить на два потока. Один магнитный поток имеет направление  от северного полюса к южному и второй поток - от северного полюса к южному. Величина э. д. с. якоря зависит от интенсивности этих двух потоков: чем гуще магнитный поток, пересекаемый проводниками якоря, тем больше э. д. с.  Сварочная цепь присоединяется к щеткам. Обмотки возбуждения магнитных полюсов питаются током от щеток. При зажигании электрической дуги через обмотку якоря проходит ток, который создает магнитный поток обмотки якоря.

Этот магнитный поток  выходит из железа якоря, проходит воздушный  промежуток между железом якоря  и железом магнитных полюсов. Одна часть потока входит в сердечник, проходит по станине, по сердечнику и  замыкается через воздушный зазор  в железе якоря. Вторая часть магнитного потока идет по сердечнику, далее по станине, по сердечнику и через воздушный  зазор в железо якоря. Чем больше ток в обмотке якоря, тем сильнее  магнитный поток якоря.

Рассматривая взаимное расположение магнитных потоков обмотки якоря  и магнитных полюсов, видим, что  магнитный поток обмотки якоря  совпадает по направлению с магнитным  потоком полюсов и направлен  против магнитного потока полюсов. Таким  образом, магнитный поток якоря, с одной стороны, уменьшает магнитный  поток полюсов, а с другой - стремится увеличить его.

Магнитные полюса рассчитаны так, что их магнитный поток является предельным (насыщенным), не увеличивается  от добавления к нему магнитного потока якоря. Магнитный поток якоря, противоположный  по направлению магнитному потоку полюсов, уменьшает этот поток и в моменты  короткого замыкания дуги почти  полностью его подавляет.

Следовательно, в результате действия магнитного потока якоря происходит уменьшение или ослабление основного  магнитного потока полюсных сердечников  генератора; это ослабление тем сильнее, чем больший ток проходит по сварочной  цепи. С ослаблением магнитного потока полюсов уменьшается напряжение генератора.

Таким образом, падающая характеристика генератора здесь получается за счет размагничивающего действия магнитного потока обмотки якоря (реакция якоря).

Электросварочный агрегат  ПСО-500. Электросварочный агрегат (преобразователь) ПСО-500 представляет собой преобразователь, состоящий из трехфазного асинхронного электродвигателя А-72/4, смонтированного  в одном корпусе с генератором  ГСО-500. Корпус преобразователя имеет  колеса для передвижения.

Агрегат предназначен для  питания постоянным током сварочной  дуги при ручной сварке, а также  при автоматической и полуавтоматической сварке под флюсом.

Генератор ГСО-500 имеет схему  с размагничивающей последовательной обмоткой. Сварочный ток регулируется реостатом в цепи обмотки независимого возбуждения. Реостат имеет маховичок, расположенный вверху машины. Для увеличения сварочного тока нужно вращать маховичок по часовой стрелке.

На клеммовой дощечке генератора имеются два плюсовых зажима. Один из зажимов используют при сварке на токе от 125 до 300 а, а второй - при сварке на токе 300-600 а.

Электросварочный агрегат (преобразователь) ПС-300М состоит  из трехфазного асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором и  генератора СГ -300М. Электродвигатель и  генератор смонтированы в общем  корпусе, имеющем колеса для передвижения.

Генератор СГ-300М построен по схеме с расщепленными полюсами. Сварочный поток регулируется реостатом  в цепи обмоток возбуждения поперечных полюсов. Поворачивая маховичок по часовой стрелке, увеличивают сварочный ток. На кожухе реостата укреплена шкала с делениями в амперах.

Электросварочный агрегат (преобразователь) ПСГ-350 предназначен для питания  дуги, горящей в среде защитных газов и под слоем флюса  при автоматической сварке. Генератор  преобразователя ПСГ, смешанного возбуждения, состоит из обмоток независимого и последовательного возбуждения, соединенных согласно.

При увеличении сварочного тока магнитный поток машины увеличивается.

Обмотка последовательного  возбуждения секционирована. При  включении одного витка на каждом магнитном полюсе (генератор имеет  четыре главных полюса и четыре добавочных) характеристика генератора получается жесткой; при включении двух витков - возрастающей. Переключение витков последовательной обмотки производится на щитке генератора, имеющем соответствующие клеммы.

Обмотка независимого возбуждения  питается от сети через селеновые  выпрямители. Для того чтобы колебания  напряжения питающей сети не отражались на работе генератора, обмотка к  сети включена через стабилизатор напряжения.

Напряжение генератора регулируется реостатом, включенным в цепь обмотки  независимого возбуждения.

Номинальные величины напряжения, тока и ПР (продолжительность работы) характеризуют тот рабочий режим, который предусмотрен заводомизготовителем. ПР 65% означает, что генератор (агрегат) в течение пятиминутного цикла работает 65% времени под нагрузкой, а 35% времени вхолостую. При ПР 100% нагрузка сварочного генератора должна быть, снижена против номинальных величин.

Электросварочные агрегаты с двигателями внутреннего сгорания. Эти агрегаты состоят из электросварочного  генератора постоянного тока, соединенного эластичной муфтой с двигателем внутреннего  сгорания. Промышленность выпускает  несколько типов таких агрегатов.

В качестве приводного двигателя применяют  бензиновые и дизельные двигатели, снабженные хорошими чувствительными  регуляторами, обеспечивающими постоянное число оборотов и быстрое восстановление их при переходе от короткого замыкания  к холостому ходу. Сварочные агрегаты с двигателями внутреннего сгорания находят применение при сварке магистральных  газонефтепроводов, при монтаже мачт электропередач высокого напряжения и при других работах, выполняемых в полевых условиях при отсутствии электроэнергии.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                        ◦          ◦           ◦

 

 

 

                ТП

                     Ø        Ø         Ø

 

           Д1                                                 Д4

           Д2                                                 Д5                              I   I   I

           Д3                                 Д6           

 

                                                                                             ТП– трансформатор                                                                                            понижения    

Д 1- 6 – диоды

 

Рис. 9   Схема ВД – 306 УЗ

 

5. Многопостовые электросварочные преобразователи постоянного тока

 

Многопостовыми электросварочными  агрегатами (прео6разователями) называются такие машины, которые питают током  несколько сварочных дуг.

Многопостовые генераторы имеют  две обмотки возбуждения: параллельную и последовательную согласного включения. Магнитный поток последовательной обмотки имеет то же направление, что и магнитный поток параллельной (шпунтовой) обмотки.

 

Рис. 10  Схема многопостовой  установки:

1 – последовательная  обмотка возбуждения; 2 – регулятор  напряжения;

3- параллельная обмотка  возбуждения; 4 – сварочные посты  с реостатами.

 

От многопостового сварочного генератора напряжение подводится к  шинам, к которым подключается группа сварочных постов. Вследствие жесткой  характеристики сварочного генератора напряжение на шинах постоянно, независимо от нагрузки. Для получения падающих внешних характеристик на сварочных  постах последовательно с дугами включаются так называемые балластные реостаты. Балластные реостаты служат также для регулирования сварочного тока.

Многопостовой электросварочный агрегат  ПСМ-1000 состоит из сварочного генератора постоянного тока СГ -1000 и трехфазного  асинхронного двигателя. Якорь генератора и ротор двигателя имеют общий вал, вращающийся на шарикоподшипниках. Генератор и двигатель имеют также общий корпус. Напряжение генератора постоянно и равно 60 В.

С агрегатом ПСМ-1000 комплектно поставляются девять балластных  реостатов  РБ-200, которые дают возможность регулировать сварочный ток в пределах от 10 до 200 а. Необходимый ток устанавливается при включении пяти рубильников на реостате. Если для сварки требуется ток свыше 200 а, то включают два реостата параллельно.

Электродвигатель агрегата ПСМ-1000 имеет мощность 75 кВт, напряжение 220/380 В. Агрегат, весящий 1700 кг, устанавливается  на фундаменте.

Многопостовые агрегаты занимают меньше площади, чем однопостовые при  питании одного и того же количества сварочных постов. Поэтому в сварочных  цехах с большим количеством  сварочных постов для экономии производственной площади выгоднее устанавливать  многопостовые агрегаты, которые, кроме  того, дешевле соответствующего количества однопостовых агрегатов и требуют  меньше затрат на ремонт и обслуживание.

 

6. Принципы работы и требования, предъявляемые к сварочным трансформаторам.

 

В электрической дуге переменного  тока кривая тока сохраняет приблизительно синусоидальную форму, кривая же напряжения искажается. Точка М соответствует величине напряжения зажигания дуги. Время перехода напряжения от нулевого значения к напряжению, достаточному для повторного зажигания дуги, называется временем восстановления дуги. На кривой напряжения это время обозначено буквой 1. Для получения устойчивой и спокойной дуги время 1 должно быть возможно малым. Горение дуги зависит от нагрева катода, который будет успевать охлаждаться тем больше, чем больше будет время г. Время уменьшается с увеличением напряжения холостого хода сварочного трансформатора. Это становится понятным из сравнения двух кривых напряжения. Кривая 1 имеет большую амплитуду (максимальное значение напряжения), кривая 2 имеет меньшую амплитуду. Для кривой 1 напряжение зажигания будет И  и время восстановления 1. Для кривой 2 при том же напряжении зажигания время восстановления уже значительно больше.

Зажигание дуги облегчается  при значительном сдвиге фаз между  напряжением и током, сдвиг фаз  между током и напряжением  имеет место при наличии в  цепи индуктивных (катушки) или емкостных (конденсаторы) сопротивлений. Сварочный  трансформатор вместе со всеми катушками  представляет значительное индуктивное  сопротивление.