Однопостовые сварочные преобразователи постоянного тока

В настоящее время еще не существует единого мнения относительно наилучших способов получения жестких и возрастающих характеристик и их вида, однако потребности практики заставляют уже сейчас изменять внешние характеристики существующих преобразователей с помощью специальных «приставок» (в виде, например, автоматической системы регулирования напряжения в цепи обмотки возбуждения сварочного генератора), либо создавать специальные генераторы с жесткими или

возрастающими характеристиками.

Наиболее простой принцип создания специального сварочного генератора с жесткой характеристикой - использование схемы генератора с двумя обмотками возбуждения, независимой и последовательной, включенными согласно.

При таком включении последовательная обмотка возбуждения создает подмагничивающий поток возбуждения, что и будет обеспечивать жесткую или возрастающую внешнюю характеристику генератора.

В настоящее время промышленностью выпускается только один тип специального сварочного преобразователя с жесткими и возрастающими характеристиками - ПСГ-350 для питания сварочной цепи автоматов и полуавтоматов, предназначенных для сварки в

защитных газах (СО2; Аr) тонкой электродной проволокой диаметром 0,8-2,0 мм.

Преобразователь ПСГ-350 одно-корпусный (габариты 1085 X 555 X 980 мм; вес 400 кг). Генератор имеет четыре главных и четыре дополнительных полюса.

На главных полюсах расположены две обмотки: обмотка независимого возбуждения и последовательная - подмагничивающая, секционированная на две ступени.

При включении двух витков последовательной обмотки получается слегка возрастающая внешняя характеристика, а при включении одного витка последовательной обмотки - жесткая характеристика.

Напряжение генератора регулируется путем изменения тока в цепи обмотки независимого возбуждения с помощью реостата.

Генератор с такими характеристиками может быть использован только при сварке тонкой электродной проволокой, которая в моменты короткого замыкания играет в сварочной цепи роль плавкой вставки, не допускающей чрезмерного возрастания Iк.з.

Сварочные генераторы этого типа имеют два недостатка:

1) относительно низкое напряжение холостого хода, что в известной мере затрудняет зажигание дуги;

2) невозможность использования для питания сварочных цепей при ручной сварке либо при сварке под флюсом, когда требуется падающая внешняя характеристика.

По указанной причине в настоящее время наблюдается тенденция к созданию схем универсальных генераторов, которые позволяли бы простым образом переходить, от падающих характеристик к жестким и возрастающим и наоборот. Очевидно, в дальнейшем, наряду с обычными типами, промышленность будет выпускать и генераторы универсального типа, пригодные для всех видов дуговой сварки.

УСТРОЙСТВО И ОБСЛУЖИВАНИЕ СВАРОЧНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ

Для питания электрической дуги постоянным током выпускаются передвижные и стационарные сварочные преобразователи. На рис. 12 показано устройство однопостового сварочного преобразователя, выпускаемого нашей промышленностью.

Однопостовой сварочный преобразователь состоит из двух машин: из приводного электродвигателя 2 и сварочного генератора постоянного тока, расположенных в общем корпусе 1. Якорь 5 генератора и ротор электродвигателя расположены на общем валу, подшипники которого установлены в крышках корпуса преобразователя. На валу между электродвигателем и генератором находится вентилятор 3, предназначенный для охлаждения агрегата во время его работы. Якорь генератора набран из тонких пластин электротехнической стали толщиной до 1 мм и снабжен продольными пазами, в которых уложены изолированные витки обмотки якоря. Концы обмотки якоря припаяны к соответствующим пластинам коллектора 6. На полюсах магнитов насажены катушки 4 с обмотками из изолированной проволоки, которые включаются в электрическую цепь генератора.

Генератор работает по принципу электромагнитной индукции. При вращении якоря 5 его обмотка пересекает магнитные силовые линии магнитов, в результате чего в обмотках якоря наводится переменный электрический ток, который при помощи коллектора 6 преобразуется в постоянный; с щеток токосъемника 7, при нагрузке в сварочной цепи, ток течет с коллектора к зажимам 9.

Пускорегулирующая и контрольная аппаратура преобразователя смонтирована на корпусе 1 в общей коробке 12.

Преобразователь включается пакетным выключателем 11. Плавное регулирование величины тока возбуждения и регулирование режима работы сварочного генератора производят реостатом в цепи независимого возбуждения маховичком 8. С помощью перемычки, соединяющей дополнительный зажим с одним из положительных выводов от последовательной обмотки, можно устанавливать сварочный ток для работы до 300 и до 500 А. Работа генератора на токах, превышающих верхние пределы (300 и 500 А), не 2эекомендуется, так как возможен перегрев машины и нарушится система комму­тации.

Величина сварочного тока определяется амперметром 10, шунт которого включен в цепь якоря генератора, смонтированного внутри корпуса преобразователя.

Обмотки генератора выполняют из меди или алюминия. Алюминиевые шины армируют медными пластинками. Для защиты от радиопомех, возникающих при работе генератора, применен емкостный фильтр из двух конденсаторов.

Перед пуском преобразователя в работу необходимо проверить заземление корпуса; состояние щеток коллектора; надежность контактов во внутренней и внешней цепи; штурвал реостата повернуть против часовой стрелки до упора; проверить, не касаются ли концы сварочных проводов друг друга; уста­новить перемычку на доске зажимов соответственно требуемой величине сварочного тока (300 или 500 А).

Пуск преобразозателя осуществляется включением двигателя в сеть (пакетным выключателем 11). После подсоединения к сети необходимо проверить направление вращения генератора (если смотреть со стороны коллектора, ротор должен вращаться против часовой стрелки) и в случае необходимости поменять местами провода в месте их подключения к питающей сети.

Правила безопасности при эксплуатации сварочных преобразователей. При эксплуатации сварочных преобразователей необходимо помнить:

напряжение на зажимах двигателя, равное 380/220 В, является опасным. Поэтому они должны быть закрыты. Все подсоединения со стороны высокого напряжения (380/220 В) должен осуществлять только электрик, имеющий право на производство электромонтажных работ;

корпус преобразователя должен быть надежно заземлен;

напряжение па зажимах генератора, равное при нагрузке 40 В, при холостом ходе генератора ГСО-500 может повышаться до 85 В. При работе в помещениях и на открытом воздухе при наличии повышенной влажности, пыли, высокой окружающей температуры воздуха (выше 30°С), токопроводящего пола или при работе на металлических конструкциях напряжение выше 12 В считается опасным для жизни.

При всех неблагоприятных условиях (сырое помещение, токопроводящий пол и др.) необходимо пользоваться резиновыми ковриками, а также резиновой обувью и перчатками.

Опасность поражения глаз, рук и лица лучами электрической дуги, брызгами расплавленного металла и меры защиты от них те же, что и при работе от сварочных трансформаторов.

Сварочные выпрямители. Сварочные выпрямители — это устройства, преобразующие переменный ток в постоянный с помощью полупроводниковых диодов-вентилей. Сварочный выпрямитель состоит из трансформатора с устройством для регулирования сварочного тока и выпрямительного блока. Сва­рочные выпрямители по сравнению со сварочными генераторами имеют следующие преимущества:

отсутствие вращающихся частей и большую долговечность;

высокий к.п.д. и меньшие потери холостого хода;

меньшую массу и большую маневренность;

бесшумность в работе.

Каждый сварочный выпрямитель необходимо заземлять, чтобы исключить опасность поражения током при повреждении изоляции. Категорически запрещается работать без кожуха. Все другие меры предосторожности остаются теми же, что и при сварке от других источников питания.

Тема 15.