Книги, научные публикации Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 | 4 |

МНСТЕРСТВО ОСВТИ НАУКИ УКРАпНИ Укранський державний морський технчний унверситет мен адмрала Макарова С.В.Драган Джерела живлення ...

-- [ Страница 4 ] --

8.3. Типов зварювальн нверторн джерела живлення нверторн джерела живлення (ДЖ) вдрзняються складнстю схем керування, багатьма зворотними звТязками за вихдними параметрами, на явнстю спецалзованих функцональних блокв, що забезпечують автома тизацю основних та допомжних процесв, завдяки чому вони широко за стосовуються для всх способв дугового зварювання. Незважаючи на рзномантнсть електричних схем нверторних джерел, функцональна схема х у загальному вигляд вдповда наведенй на рис.8.8. Згдно з цю схемою, напруга однофазно або трифазно промислово мереж пере творються вхдним випрямлячем ВВ з фльтром Ф у постйну напругу. Ця напруга, в свою чергу, перетворються за допомогою нвертора IH у змнну напругу пдвищено частоти (до десяткв клогерцв), яка дал потрапля до знижуючого високочастотного трансформатора Тр. Вторинна обмотка трансформатора навантажена додним випрямлячем ВД, до виходу якого через згладжувальний дросель Др пдключен електрод Е та вирб В. Го ловними елементами схеми сам нвертор IH та система керування ним СК. Блок СК форму сигнали для перодичного вдкриття та запирання ключв нвертора з заданою частотою. Регулювання вихдно напруги ДЖ може здйснюватися змною амплтуди та тривалост мпульсу напруги, яка нвертуться, або змною частоти. Для формування потрбного нахилу зовншнх вольт-амперних характеристик вводяться зворотн звТязки за струмом ЗЗС та за напругою дуги ЗЗН. Природн зовншн характеристики нверторних джерел постйного струму - спадн через високий ндуктивний опр трансформатора, який працю на високй частот. Регу лювання нахилу вольт-амперних характеристик у робочому дапазон здйснються за рахунок негативного ЗЗС, що забезпечу при зростанн зварювального струму зниження частоти нвертування та тим самим зменшення напруги на виход джерела.

Рис. 8.8. Функцональна схема зварювального нверторного джерела живлення Регулювання та стаблзаця вихдно напруги в режим роботи на жорстких (полого спадних) характеристиках здйснються сигналом ЗЗН, який формуться шляхом порвняння вихдно напруги з напругою завдан ня, тобто за принципом, подбним до принципу формування вихдно на пруги тиристорних джерел живлення.

Живлення трансформатора Тр напругою високо частоти да змогу с тотно зменшити масу та об'м використання активних матералв. Напри клад, при потужност трансформатора 20 кВА, при збльшенн частоти на пруги з 50 Гц до 50 кГц обТм магнтопроводу зменшуться в 12 разв, а його маса - в 17 разв. При цьому вдповдно зменшуються витрати обмот кового дроту та втрати потужност (табл.8.2). Наслдком цього зростання ККД джерела живлення.

Таблиця 8.2. Порвняльн характеристики трансформаторв при рзних частотах напруги Частота напруги, Гц Параметр Маса, кг 120 ОбТм осердя, дм3 24 Втрати потужност, Вт 2500 Витрати обмоткового дроту, м:

первинна обмотка 550 3, вторинна обмотка 21 0, Сучасн джерела живлення для дугового зварювання з транзистор ними нверторами забезпечили можливсть переходу з аналогового (у ти ристорних схемах) до цифрового керування за допомогою мкропроцесорв. У цьому випадку розвТязуться багато технологчних завдань шляхом керування формою струму в динамц з високою швид кодю (швидксть спрацювання до 1000 А/мс) та отримання рзного роду струмв (постйний, мпульсний середньо та високо частоти, змнно постйний) для багатьох способв зварювання. Для порвняння: у звичай ному тиристорному випрямляч, що живиться вд трифазно мереж часто тою 50 Гц, мнмальний нтервал часу, за який можна внести одиничну змну в динамчн параметри, склада 1/6 пероду напруги мереж або 3,3 мс. В нверторному джерел живлення з робочою частотою 50 кГц за цей промжок часу так змни можна виконати приблизно 160 разв. На приклад, при зварюванн в середовищ СО2 з короткими замиканнями ду гового промжку можна керувати силою струму в динамц за заданими ал горитмами, регулюючи в необхдному напрям дю електродинамчних сил при утворенн та руйнуванн рдко перемички металу мж зварювальною ванною та електродом завдяки цьому знижувати розбризкування. Значно розширюються можливост механзованого зварювання у середовищ за хисних активних (МАГ) та нертних (МГ) газв з використанням мпульсних джерел на основ нвертора. За допомогою мкропроцесорв можна з великою точнстю та швидкодю керувати всма параметрами зварювального процесу - вд швидкост подавання дроту та витрат захис ного газу до оптимальних спввдношень тривалост й частоти мпульсв зварювального струму, а також задавати ц параметри.

Останнм досягненням у свтовй зварювальнй практиц стали сис теми цифрового керування зварювальними процесами з використанням ал горитмв, що грунтуються на нечткй логц (фазз-керування). Алгоритм фазз-керування передбача використання великого обсягу нформац, що змнються, щодо зварювально дуги та параметрв усього технологчного процесу. Для реалзац цих алгоритмв також необхдна висока швидкодя виконавчих пристров, у тому числ й джерел живлення зварювально дуги.

Таким вимогам найбльше вдповдають джерела живлення з транзистор ними нверторними перетворювачами.

Коротко розглянемо деяк типи нверторних джерел живлення для дугового зварювання.

Джерела живлення LHG (POWCON) для ручного дугового зварю вання плавким та неплавким електродом розроблен фрмою ESAB та ви користовуються в будвництв, суднобудуванн та нших галузях проми словост. Джерело (рис.8.9) розраховано на струми 250 А (або 400 А) мстить випрямляч В, вхдний фльтр (R1, L1 та L2) та конденсатори С1 С2 мнстю 1000 мкФ для згладжування пульсацй вхдно напруги.

Рис. 8.9. Спрощена принципова електрична схема джерела LHG (POWCON) Як ланка високо частоти використовуться пвмостовий послдовний нвертор, що складаться з комутуючих конденсаторв С5...С8, тиристорв VS1, VS2 та силового трансформатора T.

Для пдвищення комутацйно стйкост тиристорв VS1 та VS2, а та кож запобгання виходу х з ладу в момент комутац через велику швидксть наростання прямо напруги застосован дросел L3 L4 та демпфрувальн ланцюги з резисторв R5, R6 конденсаторв С3, С4. Сило вий трансформатор Т стрижневого типу ма осердя, виконане з холоднока тано стал та мдно обмотки, що намотана секцйно. На виход випрямно го мосту (доди VD1 VD2) увмкнутий фльтр (дросел L5 L6 та конден сатори С11, С12 С13). Схема джерела мстить також блок III скидання надлишку енерг, що нагромаджуться в комутуючих конденсаторах С5...С8 пд час виникнення резонансних процесв в нвертор, як зТявляються в режимах холостого ходу та короткого замикання.

Схема керування забезпечу роботу нвертора на частотах до 2 кГц, зниження частоти до 1 Гц у режим холостого ходу та деяке змен шення частоти при короткому замиканн. Для пдтримування постйно по тужност, що пдводиться до дуги, служать зворотн звТязки за струмом та напругою. Сигнали потрапляють до схеми керування з шунта (дЦе) та з ду гового промжку (иЦк). Пдвищення надйност роботи нвертора в пуско вих робочих режимах та досягнення необхдно зовншньо характеристи ки забезпечуться автоматичною змною частоти.

Коли джерело працю в режим холостого ходу, до тиристорв VS1 VS2 вд схеми керування потрапляють пусков мпульси з частотою 1 Гц, при цьому схема керування разом з блоком обмежу зарядження робо чих конденсаторв С5...С8 до напруги не бльше 750 В. Псля збудження дуги частота нвертування пдвищуться до 1...2 кГц залежно вд режиму зварювання. Якщо тривалсть короткого замикання перевищу 1 с, частота нвертора автоматично знижуться. У раз обриву дуги частота також зни жуться до 1 Гц. Пд час змни довжини дугового промжку схема керу вання забезпечу постйнсть потужност, що пдводиться до дуги. Завдяки невеликим коливанням потужност знижуться розбризкування металу, пдвищуться продуктивнсть зварювання.

Зварювальний струм джерела LHG регулються мнстю конденса торв С5...С8, змною величини постйно складово випрямленого струму за допомогою конденсаторв С11...С13, а також плавною змною частоти нвертування.

Джерело живлення для ручного дугового зварювання ВД-161.Принцип д джерела (рис.8.10) поляга в наступному. При вми канн автомата ВА напруга мереж потрапля до випрямляча 1, вентилято ра М та службового джерела живлення 2, що призначене для живлення стаблзованою напругою блокв електронного регулятора 3.

Рис. 8.10. Блок-схема джерела живлення ВД- Одночасно розпочинаться плавне зарядження батаре конденсаторв 4 для живлення транзисторного нвертора 5, який виконаний за однотакт ною мостовою схемою з зворотним вмиканням другого випрямляча збраного на двох ключах.

Електронний регулятор з моменту появи службового живлення ви триму технчну паузу, достатню для повного заряду батаре конденса торв. нвертор при цьому не працю. Псля закнчення паузи регулятор вмика реле К запуска нвертор. Робоча частота нвертора визначаться електронним блоком керування. З виходу нвертора прямокутн мпульси частотою бльше 15 кГц потрапляють через силовий трансформатор 6 до вторинного випрямляча 7. Випрямлен однополярн мпульси через дро сель 8 подаються до вихдних клем джерела живлення.

У режим холостого ходу вихдна напруга джерела обмежуться ре гулятором. Коли зТявляться навантаження в зварювальному кол, регуля тор пропорцйно змню рвень обмеження та забезпечу вдповднсть струму навантаження заданому регулятором "Струм" за допомогою сигна лу зворотного звТязку з трансформатора струму ТА. Сукупнстю пара метрв електронного регулятора та силово частини забезпечуються стабльне горння дуги та добре формування шва.

Джерело живлення ПИРС-160. Джерело призначене для ручного ду гового зварювання покритими електродами (ММА), неплавким електродом (ТГ) механзованого зварювання в середовищ захисних газв (МАГ).

Функцональна схема джерела (рис.8.11) складаться з трифазного мостового випрямляча напруги мереж ВМ, з LС-фльтром Ф, напруга з якого потрапля до пвмостового послдовного резонансного нвертора Н з додами зворотного струму, силового трансформатора Т1, вихдного ви прямляча ВД з згладжувальним дроселем L, джерела напруги холостого ходу Р та системи керування нвертором СК, що живиться вд мереж че рез трансформатор Т2. Фльтр Ф згладжу пульсац напруги на виход випрямляча ВМ, обмежу кидок струму заряду згладжувального конденса тора Сф (рис.8.11,б) та зменшу вплив нвертора на мережу живлення.

Рис. 8.11. Функцональна блок-схема джерела живлення типу ПИРС-160 (а) та принципова електрична схема його силово частини (б) З метою пдвищення надйност роботи та ККД джерела в його схем передбачено застосування демпфуючих захисних RLC-кл, що захищають тиристори та доди вд неприпустимих швидкостей наростання напруги й струму.

Система керування нвертором мстить вузол синхронзац, фазо зсувний пристрй та вихдний вузол. Вузол синхронзац забезпечу син хронзацю роботи блокв системи керування з моментами природно ко мутац струму з тиристорв на доди. Фазозсувний пристрй побудований за схемою вертикального фазового зсуву, подбно до розглянутого в гл.4.

Вихдний вузол звТязною ланкою мж системою керування та силовою частиною джерела живлення.

Одним з основних блокв системи керування регулятор, що скла даться з джерела завдання необхдного значення величини, що регу лються датчиком сигналу величини елемента порвняння, та регулюючого пдсилювача. Пдсилювач визнача частоту керуючих мпульсв нвертора залежно вд нформац, яка потрапля до входу пдсилювача. Сигнал керу вання з виходу пдсилювача вплива на фазозсувний пристрй так, щоб усунути вдхилення значень величини, що регулються. При зварюванн покритим та неплавким електродом до входу регулюючого пдсилювача податься сигнал, пропорцйний зварювальному струму (зворотний звТязок за струмом - ЗЗС), а при механзованому зварюванн в середовищ захис них газв - сигнал, пропорцйний напруз в дуз (зворотний звТязок за на пругою - ЗЗН).

З велико клькост розроблених останнм часом нверторних джерел живлення для дугового зварювання можна вдзначити джерела фрм "Fronius", "Messer Griesheim", "ESAB", "KEMPPI".

TRANSPOKET 1400 ("Fronius") - переносний апарат для ручного ду гового зварювання (ММА, ТГ), забезпечу за допомогою системи контро лю дуги стабльне високояксне зварювання, запобга прилипанню елек трода. При зварюванн покритим електродом з крупнокраплинним перене сенням металу через дугу в раз короткого замикання дугового промжку сила зварювального струму автоматично пдвищуться, що сприя швид кому встановленню заданого режиму зварювання. Джерело ма незначну масу (4,2 кг) габарити (312х110х200 мм).

TRANSPOKET 330 ("Fronius") - апарат для виробництва, монтажу трубопроводв та промислових установок, а також суднобудування. Забез печу зварювання змнним та постйним струмом способами ММА та ТГ.

Система електронного керування да змогу отримати стабльну силу зва рювального струму незалежно вд коливання напруги мереж, мале роз бризкування металу при зварюванн. Завдяки функц "гарячий старт" за палювання дуги вдбуваться швидко.

TRFNSSYNERGIC 3300 ("Fronius") - повнстю цифрове нверторне джерело живлення для механзованого зварювання в середовищ нертного та активного газу (МГ/МАГ), розроблено для використання в авто мобльнй та сумжних галузях промисловост, в апаратобудуванн, хмчному машинобудуванн, на судноверфях та вагонобудвних пдпримствах. Джерело обладнане системою програмного вибору зварю вальних режимв, завдяки чому придатне для роботизованого зварювання.

TRANSSYNERGIC 4000 ("Fronius") - пересувне повнстю цифрове нверторне джерело живлення для механзованого зварювання в середо вищ захисних газв (МГ/МАГ). Система керування джерела забезпечу роботу в синергетичному (однаковому з механзмом подавання електрод ного дроту автомату) режим. Наявнсть програм роботи да змогу викону вати зварювання суцльним та порошковим дротом з плавним наростанням та зниженням струму вдповдно на початку та в кнц шва. Джерело, крм того, обладнане дистанцйним регулятором та цифровим дисплем, на якому реструються наступн параметри: зварювальний струм, напруга в дуз, довжина дуги, швидксть подавання електродного дроту, товщина ма тералу, що зварються, та нш.

TRANSPULSSYNERGIC 2700 ("Fronius") - переносне мпульсне дже рело живлення для механзованого зварювання (МГ/МАГ) з вбудованим блоком подавання електродного дроту. Апарат використовуться на будвельних майданчиках, в ремонтних майстернях, на судноверфях та в нших умовах, коли необхдна велика мобльнсть зварювального поста.

Джерело придатне для зварювання не тльки сталей, а й для МГ-паяння оцинкованих листв та зварювання алюмню його сплавв. Система керу вання та нтерфейс мкропроцесора забезпечують виконання таких самих функцй, як в джерел живлення TRANSSYNERGIC 4000.

TIME SYNERGIC ("Fronius") - джерело живлення для механзованого зварювання сталей в середовищ однокомпонентних та багатокомпонент них захисних газв. За рахунок електронного регулювання, незалежно вд коливання напруги мереж живлення, забезпечуються стабльнсть зварю вального струму та точний вдрив крапл металу вд кнця електрода. Сис тема керування да змогу виконувати зварювання за програмою або без програми в дво- або чотиритактовому режимах з керуванням по трьох па раметрах: подача захисного газу, зварювального дроту та струму зварю вання. При двотактовому режим ма мсце наступна послдовнсть робт (рис.8.12,а).

Рис. 8.12. Часов даграми системи керування при робот у двотактному (а) та чотиритактному (б) режимах 1-й такт: бере участь клавша зварювального пальника (клавша на тиснута);

витка захисний газ;

двигун приводу подач дроту почина обер татися з повзучо швидкост, при цьому кнець електродного дроту повльно торкаться поверхн виробу, завдяки чому дуга стабльно збуд жуться. Вдбуваться старт зварювального апарата. Псля закнчення встановленого часу старту вдбуваться перехд до режиму зварювання.

2-й такт: клавша пальника вджата. Вдбуваться перехд вд режиму зварювання до режиму заварювання кратера шва та вимикання струму.

При чотиритактовому режим роботи виконуються в такй послдовност (рис.8.12,б). 1-й такт: бере участь клавша пальника (клавша натиснута). Двигун приводу подавання дроту почина обертатися з повзу чо швидкост. Податься первинний зварювальний струм. 2-й такт:

клавша пальника вджата. Легким натисканням на клавшу можна змнити швидксть подавання дроту (вдповдно до сили струму). При черговому легкому натисканн на клавшу можна знову перейти до попереднх пара метрв режиму. При цьому зварювальний струм спочатку зроста, а потм спада до первинного значення. 3-й такт: бере участь та постйно утри муться клавша пальника. Вдбуваться перехд вд режиму зварювання до режиму заварювання кратера шва задано тривалост. 4-й такт: клавша пальника вджата. При вджиманн кнопки дуга вдмикаться.

Inverter STIK 150, Inverter STIK 350 ("Messer Griesheim") призначен для ручного дугового зварювання покритими електродами (ММА) виконан у вигляд переносних апаратв. Електрична схема цих джерел живлення за безпечу стабльне збудження дуги завдяки автоматичнй функц "гарячо го старту" (Нotstart) та швидке реагування на робоч перевантаження за струмом у перехдних режимах. Крм того, наявнсть спецалзованого бло ка Arcforcing да змогу змнювати нахил вольт-амперних характеристик у дапазон струмв короткого замикання, що сприя бльш ефективному ви користанню технологчних властивостей електрода. Безступеневе регулю вання зварювального струму, можливсть дистанцйного керування режи мом зварювання створю умови для ефективного використання цих джерел живлення в монтажних умовах.

Inverter TIG 250 DC, Inverter TIG 450DC, Inverter TIG 250DC/AC, Inverter TIG 450 DC/AC ("Messer Griesheim") - установки для зварювання постйним або постйним та змнним струмом, як забезпечують добр характеристики запалювання дуги при використанн чисто вольфрамового електрода за ра хунок безконтактного збудження. Завдяки можливост регулювання пер шо пвхвил запалювання (на установках АС - змнного струму) електрод попередньо нагрваться, тому вдбуваться стабльне запалювання навть тих електродв, як запалюються важко.

Установки дають змогу зварников перед зварюванням у безструмо вому режим переврити повний режим роботи з встановленими парамет рами. При цьому мтуться зварювальний струм вс параметри можуть бути вказан на цифрових амперметрах та при необхдност пдрегульован.

Частота змнного струму безступенево регулються в дапазон 50...200 Гц.

Особливо тонк листи можуть бути зварен малим струмом з високою час тотою.

Робота установок може здйснюватися в дво- або чотиритактовому режим без нахилу або з нахилом характеристик змни струму зварювання (UP - Slope/DOWN - Slope).

На панел обслуговування установок позначен вс функцональн можливост джерел живлення (рис.8.13).

Рис. 8.13. Панель обслуговування установки inverter TIG У наведенй схем панел установки позначен: 1 - перемикач вибору програм;

2 - UPЦSlope (зростання струму);

3 - DOWNЦSlope (спадання струму);

4 - регулятор затримки газу;

5 - регулятор пошуково дуги (за до помогою початкового струму дуги зварник легко знаходить початок шва);

6, 7 - регулятори струму дуги при рзних режимах зварювання;

8 - контро льна лампочка "де процес зварювання";

9 - контрольна лампочка перегр ву;

10 - попередня установка струму (безструмовий тест);

11 - цифровий амперметр;

12 - перемикач вибору струму - електронний перемикач поля рност (за допомогою цього перемикача забезпечуться трудомстке пере микання кабелв);

13 - регулятор частоти струму;

14 - регулятор балансу змнного струму (за допомогою ц функц можлива оптимзаця очищу вально д дуги та глибини провару, наприклад, при зварюванн алюмн вих сплавв);

15 - регулятор тривалост пвхвил запалювання;

16 - покаж чик перевищення напруги;

17 - контрольна лампочка нестач охолоджува льно води.

нтегрально-нверторн установки для зварювання способом МГ/МАГ обТднують у свох технчних ршеннях найсучасншу мкропро цесорну та напвпровдникову технологю з простою, розрахованою на тривалий термн роботи конструкцю. Керування механзмом подавання електродного дроту, дистанцйне керування джерелом живлення та нш периферйн прилади можуть довльно комбнуватися мж собою за допо могою цифрового нтерфейсу. Так установки забезпечують також мож ливсть друкування всх робочих параметрв та зТднання деклькох установок у мережу через персональний компТютер.

За допомогою сучасних мкропроцесорв система нтегрального про цесу через математичну модель (алгоритм) розрахову параметри опти мального зварювального процесу. Незалежно вд умов зварювання (ма терал, даметр дроту, захисний газ, швидксть подавання дроту, постйне або мпульсне подавання струму) система нтегрального процесу визнача найкращ необхдн параметри режиму та автоматично виставля х на ус тановц. В результат цього забезпечуються оптимальн характеристики збудження дугового розряду, пдтримуться коротка, стабльна дуга, здйснються чтке, без короткого замикання, перенесення краплин елек тродного металу, виконуться автоматичний пдбр амплтуди, тривалост та частоти мпульсв струму. Таким чином досягаться дуже висока яксть зварювального шва в поднанн з високою продуктивнстю зварювального процесу.

До типу нтегрально-нверторних установок належать, наприклад, установки integral inverter MIG 250 compact, integral inverter MIG 350 puls ("Messer Griesheim").

Кероване мкропроцесором нверторне джерело живлення Aristo 2000 ("ESAB") да змогу виконувати зварювання способами ММА, ТГ, МГ/МАГ та легко переключатися з одного способу до ншого, що забез печу його високу технологчну гнучксть. мпульсний режим да змогу зварювати так важко зварювальн матерали, як мдь та алюмнй.

Параметри режиму зварювання записуються в памТять мкропроцесорно системи керування та можуть бути легко викликан, що скорочу час пдготовки до зварювання забезпечу високу яксть роботи.

ПамТять зберга 146 стандартних програм зварювання та да змогу ввести ще 100 власних програм.

Джерело живлення Aristo 2000 легко компонуться з будь-яким до датковим обладнанням, таким, як зварювальн пальники, механзми пода вання дроту, в тому числ промжн та здвон, подовжувальн кабел тощо, це забезпечу його ефективне використання не тльки в стацонарних, а й у монтажних умовах.

нверторн джерела живлення РS 5000 та PSS 5000 ("Kemppi") вдповдно джерелами постйного та постйного/змнного струмв. Джерело PS 5000 придатне для зварювання способами ММА, ТГ та МГ. Для зва рювання способом ТГ потребуться додатковий блок збудження мпульсв, а для зварювання способом МГ - блок подавання електродного дроту. Один або деклька додаткових блокв, зТднаних з джерелом жив лення, утворюють мультисистему, яка може бути застосована в комплекс з рзними зварювальними автоматами або роботами. Мультисистема скла даться з таких компонентв: блока збудження мпульсв, блока подавання дроту, пристрою водяного охолодження, пристрою дистанцйного керу вання, блока транспортування та допомжних блокв контролю та вимрювання параметрв режиму. В мпульсному регулятор джерела попе редньо запрограмован параметри режиму для девТяти рзних комбнацй матералу та даметра зварювального дроту, як забезпечують для кожного значення швидкост подавання дроту стабльне перенесення електродного металу через дуговий промжок без коротких замикань.

На вдмну вд джерела PS 5000 джерело живлення PSS 5000 автома тично вибира форму зовншньо вольт-амперно характеристики вдповдно до способу зварювання: при зварюванн способами ММА та ТГ - спадну "штикову", при зварюванн способами МГ/МАГ - жорстку.

Також залежно вд матералу, що зварються, автоматично вибираться вид струму при натисканн вмикача пальника. Але потрбне попередн встановлення виду струму на переднй панел джерела (DC+, DC - або АС).

Перехд з одного способу зварювання до ншого здйснються простою змною пальника.

При зварюванн алюмню та його сплавв способом ТГ джерело форму прямокутну форму хвил зварювального струму, завдяки чому за безпечуються вдмнн технологчн властивост в усьому дапазон струмв. Автоматичне зниження частоти зварювального струму (до 50...100 Гц) при зниженн величини струму сприя стабльност горння ду ги та доброму очищувальному ефекту проти окислення. Оптимзаця очи щувального ефекту, провару та форми валика шва досягаться регулюван ням балансу змнного зварювального струму в позитивний та негативний пвпероди. Максимальний ефект очищення ма мсце при баланс +70 % (електрод позитивний), а максимальний ефект проплавлення при баланс +30 % (електрод позитивний).

При зварюванн способом ТГ АС автоматика збудження завжди збу джу дугу на постйному струм, а псля збудження автоматично перемика на змнний струм.

Одне джерело РSS 5000 забезпечу виконання зварювання, для чого звичайно застосовують 4 звичайних джерела живлення.

Технчн характеристики розглянутих та деяких подбних нверторних джерел живлення наведен в дод.2 (див. табл.2.10).

8.4. нверторн джерела живлення на основ акумуляторв Для роботи у польових умовах, на транспорт, у монтажних умовах будвельного виробництва диним видом зварювальних джерел сьогодн залишаються зварювальн агрегати (машинн перетворювач), як характе ризуються великими габаритами масою. Перспективним напрямком роз витку джерел живлення для вказаних умов акумуляторн зварювальн аг регати (АЗА), що вже використовуються для живлення рзномантних електроустановок (у тому числ зварювальних) на космчних орбтальних станцях.

Внаслдок того, що акумуляторн батаре джерелом постйного струму, на х баз можна створювати нверторн зварювальн джерела жив лення з широким дапазоном перетворення частоти напруги - вд сотень герцв до десяткв клогерцв. Так джерела живлення можуть використо вуватися для зварювання покритими електродами, неплавким електродом та механзованого зварювання в середовищ захисних газв.

Узагальнену структурну схему АЗА, розробленого в ЕЗ мен к.О. Патона, наведено на рис.8.14.

Рис. 8.14. Узагальнена структурна схема акумуляторного зварювального апарату У склад АЗА видляються три основних вузли: зарядний пристрй (ЗП), акумуляторна батарея (АБ) та безпосередньо зварювальний пристрй, який пдключаться до клем АБ за допомогою комутатора К2. Комутатор К1 використовуться у тих випадках, коли виника необхднсть у процес зварювання вдмикати ЗП (наприклад, коли у якост зарядного пристрою використовуться надпровдний генератор, який не може працювати при великих струмах, що виникають пд час короткого замикання дугового промжку).

Нагромаджувачем електрично енерг свинцево-кислотна акумуля торна батарея, що забезпечу напругу до 80 В та розрядний струм силою 300...3000 А;

номнальна електрична мнсть батаре склада 50...800 Агод.

До складу зварювального пристрою входять перетворювач напруги (ПН), частота роботи якого визначаться генератором завдання (ЗГ). До виходу ПН пдключена схема формування зовншньо характеристики (ФЗХ), режими роботи яко задаються блоком керування (БК). Схема ФЗХ призначена для забезпечення крутоспадно або жорстко характеристики залежно вд способу зварювання. Датчики зворотного зв'язку за струмом (ДС) та напругою (ДН) використовуються для формування вдповдних сигналв (ЗЗС або ЗЗН) при робот джерела на спадних або жорстких зовншнх характеристиках. Вибр необхдного режиму роботи задаться з пульта командою "Вибр режиму" (ВР) та висвтлються на ндикатор (РР). У джерел передбачений автоматичний контроль рвня напруги на клемах АБ. При досягненн певного припустимого значення UАБ U пр ви робляться сигнал, який за допомогою комутатора К2 вдключа зварю вальний пристрй вд АБ.

За даною схемою розроблене дослдне джерело живлення АСА- на напругу 24 В, призначене для ручного зварювання покритими електро дами та механзованого зварювання у середовищ активних газв. В основу структурно будови джерела покладений метод вольтодобавки з додатко вим генератором для стаблзац горння дуги. Робоча частота перетворю вача напруги становить 400 Гц, що значно спрощу вибр елементв кому тац та випрямляння. Номнальний струм джерела - 100 А, меж його ре гулювання вд 30 до 100 А. В умовах надзвичайних ситуацй для виконан ня ремонтних робт може використовуватися зварювальний апарат ранце вого типу (рис.8.15). Силовий блок апарата явля собою нверторний пере творювач, частота комутац якого становить понад 50 кГц. До його складу входять: транзисторний перетворювач (ТРП), виконаний на бполярних транзисторах, блок керування та дагностики (БКД), високочастотний трансформатор (ВТ) випрямляч VD1,VD2. Контактор К призначений для виключення пристрою при розряд АБ нижче припустимого рвня.

Рис. 8.15. Структурна схема зварювального апарату ранцевого типу Джерело живлення призначене для короткочасного використання у важкодоступних мсцях, куди доставка традицйного зварювального об ладнання неможлива. Через те, що система електропостачання апарата низьковольтною (Uж 24 В), його можна використовувати в умовах пдвищених вимог до електробезпеки.

Контрольн питання 1. Як параметри характеризують нверторн перетворювач?

2. У чому поляга рзниця мж роботою нвертора струму та нвертора напруги?

3. Як схемн ршення нверторв застосовуються в зварювальних джерелах живлення?

4. З яких функцональних блокв складаться нверторне зварю вальне джерело живлення?

5. Як особливост структурно схеми мають нверторн джерела живлення на основ акумуляторв?

Глава БАГАТОПОСТОВ СИСТЕМИ ТА ДЖЕРЕЛА ЖИВЛЕННЯ Сучасна концентраця виробництва в деяких галузях промисловост, зокрема у суднобудуванн та машинобудуванн, приводить до того, що потреба у зварювальному струм сяга до 20000 А та бльше. Головн обсяги зварювальних робт на суднобудвних пдпримствах зосереджен на стапелях, у доках та зварювальних цехах. При цьому на обмежених виробничих площах концентруться велика кльксть зварювальних поств.

Застосування однопостових джерел живлення у таких умовах ма суттв недолки: велику вартсть обладнання;

необхднсть прокладки тимчасових мереж напругою 380 В, що особливо небезпечно в мсцях зварювальних робт;

потребу в збльшених площах цехв пд тимчасов мсця встановлення;

значне завантаження кранового обладнання для пересування джерел живлення, наобхднсть у великй клькост обслуговуючого персоналу, що викону електрокомутацйн та ремонтн роботи;

порвняно низький коефцнт корисно д багатьох джерел живлення, який знижуться через недостатн завантаження обладнання. Якщо кльксть однопостових джерел живлення в зварювальному цеху перевищу сто бльше одиниць, застосування однопостових джерел живлення ста недоцльним. У цих умовах перехд до централзовано системи електропостачання поств - багатопостово системи живлення - необхдний та виправданий.

Пд багатопостовою зварювальною системою розумють сукупнсть джерел живлення зварювальних поств та електричних розгалужених кл, як зТднують окрем пости. Конфгураця електричних кл може бути рзномантною, споживана потужнсть коливаться у широких межах. До них, а також до багатопостових джерел ставляться певн вимоги, спрямован на пдвищення ефективност виробництва та зниження експлуатацйних витрат.

9.1. Визначення параметрв багатопостових систем живлення Багатопостов системи живлення можуть бути органзован за рзними схемами залежно вд технологчних та економчних умов.

Багатопостова система живлення постйного струму (рис.9.1) для ручного дугового зварювання та автоматичного зварювання пд флюсом, що обслугову n зварювальних поств (ЗП1...ЗПn), отриму енергю за допомогою шинопроводу ШП вд випрямляча В. Зварювальний струм -го поста регулються постовим (баластним або безбаластним) змнним опором РСП - регулятором струму поста.

Рис. 9.1. Структурна схема системи багатопостового живлення для дугового зварювання Головна вимога, що ставиться до багатопостових джерел живлення, - це забезпечення незалежно роботи -го поста як у сталому, так у перехдному режим пд час змни зварювального процесу (обрив або збудження зварювально дуги, коротке замикання дугового промжку краплею розплавленого металу тощо) на нших постах.

Незалежна робота зварювальних поств вд одного джерела живлення через шинопровд у статичному режим визначаться постйною напругою холостого ходу вздовж шинопроводу для -го поста, тобто Uх.пconst, а у динамчному - стйкстю горння зварювально дуги. Вказан умови роботи забезпечують яксне виконання зварного зТднання.

Напруга холостого ходу для -го поста у статичному режим визначаться формулою U х.п = U 0 U шп, (9.1) де U0 - вихдна напруга багатопостового джерела живлення постйного струму, В;

Uшп - падння напруги вздовж шинопроводу довжиною lшп, В.

Для забезпечення постйного значення Uх.п потрбне виконання умови:

Uш.п 0;

а U0 = const при максимальному навантаженн, тобто багатопостове джерело живлення повинно мати жорстку зовншню вольт амперну характеристику. Встановлено, що незалежна робота -го поста при максимальному навантаженн буде забезпечена, якщо Uш.п< +5 % вд Uх.п протягом тривалого часу.

Напруга дуги -го поста в статичному режим I зв.п U д.п = U х.п, (9.2) Rб I зв.п де - падння напруги на РСП з опором Rб при протканн через нього Rб зварювального струму цього поста зв.п.

Якщо як РСП використовуться баластний реостат, то з рвняння (9.2) витка, що напруга дуги -го поста зворотно пропорцйна сил зварювального струму, причому ця залежнсть нйна. Таким чином, зовншня характеристика -го поста спадною та нйною, завдяки чому забезпечуться висока стйксть процесу при ручному зварюванн та автоматичному зварюванн пд флюсом.

Зварювальний струм -го поста можна розрахувати, виходячи з рвняння (9.2), таким чином:

U х.п U д.п I зв.п =, (9.3) Rб де Uд.п - напруга в дуз -го поста, В.

При органзац систем багатопостового живлення для механзованого зварювання у захисних газах ставляться бльш висок вимоги до багатопостових джерел живлення, нж при ручному дуговому зварюванн або автоматичному пд флюсом. Це повТязано з динамкою перехдних процесв, зокрема, з високою швидкстю наростання зварювального струму пд час коротких замикань дугового промжку краплями розплавленого металу електродного дроту.

Багатопостова система живлення постйного струму (рис.9.2), призначена для забезпечення зварювання у середовищ вуглекислого газу, вмщу деклька шинопроводв (l1Еln), як ввмкнут за схемою розподлу енерг постйного струму залежно вд вддаленост зварювальних поств, причому l1 < l2 < l3 т.д. Такий спосб вмикання да змогу змнювати напругу на конкретному шинопровод у заданому дапазон при постйност напруги на нших шинопроводах, а також забезпечувати спад напруги на шинопроводах у встановлених межах.

Рис. 9.2. Структурна схема системи багатопостового живлення для механзованного зварювання в середовищ захисних газв Коефцнт корисно д зварювального поста P д P д п = = 100 %, (9.4) P д + P б P п де Рд - потужнсть зварювально дуги -го поста, Вт;

Рб - потужнсть, що видляться на баластному опор Rб -го поста, Вт;

Рб = I зв Rб. Втрати потужност на нагрвання баластного опору досягають значних величин, що вдбиваться на ККД поста. Пдвищити п зварювального поста можна двома шляхами: по-перше, зменшенням баластного опору Rб, по-друге, зниженням напруги холостого ходу -го поста Uх.п.

Зменшення Rб приводить до зростання розбризкування металу при зварюванн, що погршу яксть зварних виробв. Зниження напруги холостого ходу -го поста Uх.п утрудню збудження дуги та, вдповдно, також знижу яксть зварних виробв.

Для стаблзац режиму зварювання у зварювальне коло поста вводять ндуктивнсть L, зменшуючи при цьому величину Rб до мнмально можливого значення.

Кльксть зварювальних поств, як можна одночасно живити, визначаться за формулою P n = б.д, (9.5) P де Рб.д - потужнсть на виход багатопостового джерела живлення, Вт;

Р - потужнсть -го зварювального поста, Вт;

- коефцнт, що врахову одночасну роботу зварювальних поств. Для ручного дугового зварювання та автоматичного зварювання пд флюсом = 0,5...0,6, а для механзованого в середовищ захисних газв = 0,7...0,9.

Якщо багатопостове джерело вдсутн або його потужност недостатньо, застосовують паралельне вмикання джерел живлення для забезпечення потрбно потужност. При паралельному вмиканн джерел живлення х позитивн полюси пдключають до шини позитивного потенцалу, а негативн - до шини негативного потенцалу.

Крм того, при зТднанн джерел живлення на паралельну роботу для отримання необхдно потужност зварювального поста слд додержуватися таких основних правил:

1. Напруги холостого ходу джерел живлення повинн бути однаковими. В ншому раз у замкнених контурах, що утворен обмотками паралельно зТднаних джерел живлення, навть при вдсутност навантаження можуть виникнути значн зрвнювальн струми, як порушують нормальну роботу джерел живлення.

2. Зовншн характеристики джерел живлення повинн бути подбн:

крутоспадн, пологоспадн, жорстк. Якщо зТднати джерела живлення з рзними характеристиками (наприклад, з жорсткою та спадною), то при коливаннях довжини дуги змна напруги на джерелах буде рзною, внаслдок чого зТявляться велик зрвнювальн струми.

3. Загальний струм навантаження н, що дорвню сум струмв окремих джерел живлення (1, 2 тощо), розподляться мж джерелами зворотно пропорцйно х повним опорам. Чим бльша потужнсть джерела живлення, тим менший його внутршнй опр. Отже, джерела живлення рзно потужност можна зТднувати на паралельну роботу тльки за умови, що загальний струм навантаження не буде перевищувати суми номнальних струмв усх джерел живлення, як зТднуються.

4. Для того, щоб мати змогу роздльно вмикати джерела живлення, що вмикаються на паралельну роботу, та мати змогу роздльно настройки напруги холостого ходу, необхдно встановити однополюсний або двополюсний перемикач.

5. Для контролю напруги холостого ходу пд час настройки, а також для контролю за розподлом струмв слд встановити вольтметри амперметри, як вимрюють напруги та зварювальн струми окремих джерел.

9.2. Схеми живлення зварювальних поств Економчнсть роботи будь-яко системи живлення головним чином залежить вд рацонального розташування джерел живлення та користувачв зварювального струму. Джерела живлення та зварювальн пости мають бути розташован та зТднан мж собою так, щоб забезпечити припустим меж коливання напруги у мсцях пдключення поств при змн навантаження, мнмальн втрати енерг у провдниках та оптимальн витрати активних матералв при створенн системи у цлому. сну деклька способв розмщення джерел живлення. У залежност вд способу розмщення багатопостов системи розподляються на системи з груповим, розосередженим та комбнованим розмщенням джерел живлення.

До групових належать системи, в яких ус джерела зосереджен в одному мсц точка х пдключення до мереж - спльна. В системах з розосередженим розмщенням джерела живленя розподлен за певною схемою. пх мсця пдключення до мереж вибирають з урахуванням виконання поставлених вимог. При комбнованому розмщенн джерела живлення зосереджуються у деклька груп, котр розподляються по мереж, виходячи з тих самих вимог.

Багатопостов зварювальн системи мають електричн мереж складно конфгурац з рзними геометричними розмрами, що визначаються виробничими примщеннями, та необхдним обсягом зварювальних робт.

Схеми органзац систем живлення можна подлити на пТять видв:

магстральна, радальна, кльцева, змшана та довльна, кожна з яких ма сво переваги та недолки.

Магстральна схема живлення. В магстральнй схем живлення (рис.9.3,а) зварювальн пости пдключаються до загального провдника. Як такий провдник використовують кабел або шинопроводи з мдною або алюмнвою жилою. Розмщення поств вздовж магстрал, яка у данй схем загальною частиною системи живлення, може бути довльним визначатися конфгурацю примщень цехв та робочих майданчикв, технологчними особливостями того або ншого виробництва, габаритами оброблюваних конструкцй, рвнем механзац виробництва тощо.

При магстральнй схем живлення величини струмв на длянках магстрал залежать вд клькост поств, пдключених до частини магстрал, яка залишилася. Найбльшого значення струм досяга на длянц магстрал, яка розташована ближче до джерела живлення. При перемщенн вздовж шинопроводу значення струмв зменшуються, але у межах кожно длянки вони залишаються умовно постйними;

змна значень струму вдбуваться лише на межах длянки (рис.9.3,б).

Магстральна схема забезпечуться одним або клькома джерелами живлення, як можуть бути пдключен з одного кнця, з обох кнцв, у середин або розосереджен вздовж шинопроводу. Найчастше використовуться варант пдключення джерела живлення з одного кнця магстрал. Для цього варанта активний опр длянки магстрал буде:

j R= li = li, (9.6) Si I н де - питомий опр матералу шинопроводу, Омм;

j - припустима густина струму, А/м2;

S - площа перерзу длянки шини, м2;

н - струм на длянц, що вдповда номнальним режимам роботи зварювальних апаратв, А;

l - довжина - длянки шинопроводу, м.

Спад напруги на будь-якй длянц j U i = Ri I i = li I i. (9.7) I н Номнальний спад нап руги в магстральному провд нику n U н = j li, (9.8) i = Вдповдн втрати потуж ност n P = j li I iн. (9.9) i = Рис. 9.3. Магстральна схема живлення зварювальних поств (а) та змна струму Радальна схема жив вздовж шинопроводу (б) лення. В радальнй схем кожний зварювальний пост живиться по окремому провднику (рис.9.4). Така система забезпечу найкращу розвТязку поств при робот та економю активних матералв при влаштуванн шинопроводу.

Економя матералу (м3) провдникв при замн магстрально схеми на радальну склада р = м, (9.10) де - об'м зекономленого p металу;

м - об'м активного матералу у магстральнй сис тем.

Найбльший спад напруги в радальнй схем при постйнй густин струму ма мсце на найбш вддаленому пост. Його можна розрахувати за формулою Рис. 9.4. Радальна схема U = ln I n. (9.11) живлення поств S Втрати потужност в радальнй схем n P = jI n li. (9.12) i = Кльцева схема живлення. В кльцевй схем будь-який зварювальний пост пдключаться до джерела живлення за допомогою двох провдникв.

Коли працюють ус зварювальн пости, через кожну частину загального шинопроводу тече половина номнального струму джерела живлення.

Розрахунок перерзу провдникв по припустимй густин струму, виходячи з цього половинного значення, приводить до подвйного збльшення напруги, коливання на постах та зростання у чотири рази втрат енерг.

Тому така схема менш ефективною порвняно з розглянутими вище.

Змшана та довльна схеми живлення. У таких схемах зварювальн пости можуть пдключатися на окремих длянках до провдника живлення за магстральною, радальною або кльцевою схемами. Найчастше зустрчаються у багатопостових зварювальних системах сполучення длянок, виконаних за магстральною та радальною схемами (рис.9.5).

Рис. 9.5. Змшана схема живлення поств Розрахунок параметрв тако розгалужено схеми явля собою досить складну задачу, яку можна розвТязати за допомогою ЕОМ або графчними методами.

9.3. Багатопостов джерела живлення Особливост використання багатопостових зварювальних систем накладають, як показано у розд.9.1, певн вимоги до джерел живлення.

снуюч багатопостов системи системами постйного струму, тому вони комплектуються вдповдними джерелами живлення. Головним чином багатопостов системи базуються на статичних перетворювачах струму - випрямлячах, але ще недавно широко використовували машинн перетворювач - багатопостов перетворювач типу ПСМ-1000 з колекторним генератором СГ-1000 з самозбудженням та пдмагнчу вальною послдовною обмоткою. Але низький коефцнт корисно д машинних перетворювачв порвняно з випрямлячами поряд з ншими, характерними для колекторних генераторв, недолками привв до того, що сьогодн використовуються лише багатопостов агрегати з вентильними генераторами. Одним з цих джерел живлення чотирипостовий агрегат АДД-4х2501, що складаться з дизельного двигуна та однокорпусного вентильного чотирипостового генератора. Агрегат ма так технчн характеристики:

Номнальна сила струму, АЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕ..4х250/800 *) Номнальна тривалсть циклу зварювання, хвЕЕЕ...5/ Номнальна тривалсть роботи ПН, %ЕЕЕЕЕЕЕ Меж регулювання струму, АЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕ..70... *) У чисельнику - пости роздльно, у знаменнику - пости паралельно.

Електрична схема агрегата забезпечу плавне мсцеве та дистанцйне безреостатне регулювання напруги холостого ходу та сили зварювального струму кожного поста.

Багатопостов випрямляч, що використовуються для ручного дугового зварювання покритими електродами, призначен головним чином для багатопостових систем живлення вд спльних цехових магстральних шинопроводв. Так випрямляч мають жорстку зовншню характеристику.

Напруга на виход багатопостового випрямляча при змн навантаження вд 50 до 100 % номнального змнюються не бльше нж на 4 В. До цього типу джерел живлення належать випрямляч марок ВДМ-1001, ВДМ-1601, ВДМ-3001, що випускаються заводом "Электрик" (Рося), та ВДМ-1202С, ВДМ-6303С (ВАТ "Фрма СЭЛМА").

Випрямляч сер ВДМ вдрзняються простотою конструкц складаються з трифазного трансформатора, випрямного блока, вентилятора, пусково та захисно апаратури (рис.9.6). Первинна обмотка силового трансформатора увмкнута за схемою "трикутник" ма виводи у кожнй фаз для стаблзац вихдно напруги мереж.

Вторинна обмотка ма дв секц, що ввмкнут за схемою "зрка", а х ЕРС зсунут на кут 180 ел.град. Нейтраль першо секц ц обмотки утворю негативний вивд, а друго секц - позитивний вивд випрямляча.

Початки секцй вторинно обмотки пдключен до кремнвих вентилв випрямного блока. Кльксть вентилв у кожнй фаз визначаться струмом навантаження. Випрямний блок ВДМ-1001 мстить шсть вентилв Д161-400, блок ВДМ-1601 - 12 вентилв Д161-320.

Випрямляч сер ВДМ оснащен швидкодючим тепловим захистом вдповдно вд короткочасного та тривалого перевантаження. Зварювальн пости пдключаються до випрямляча через баластн реостати.

Випрямляч ВДМ-1001 призначений для живлення 7 поств ручного дугового зварювання, ВДМ-1601 - 9 поств, ВДМ-6303 - 4 поств ВДМ-1202 - 8 поств.

Рис. 9.6. Принципова електрична схема випрямляча ВДМ- До багатопостових випрямлячв з безреостатним регулюванням струму належать випрямляч ВДУМ-4х401 (Рося) та ВДМ-4х301 (Литва).

Випрямляч ВДУМ-4х401 призначений для живлення чотирьох зварювальних поств при ручному дуговому зварюванн та механзованому зварюванн в середовищ вуглекислого газу. Випрямляч ВДМ-4х використовуться для живлення чотирьох поств ручного зварювання.

Конструктивно випрямляч побудован однаково. До х складу входять спльний силовий трансформатор та автономн за числом поств тиристорн випрямн блоки з самостйними системами фазового керування.

У випрямляч ВДМ-4х301 чотири постових випрямних блоки збран за шестифазною схемою з зрвнювальним реактором та пдключен до спльно для всх блокв вторинно обмотки силового трансформатора Т (рис.9.7). Блоки оснащен зварювальними дроселями L1...L4 та датчиками струму на магнтних пдсилювачах А1...А4, сигнали з яких потрапляють на сво постов пристро фазового керування БФК. На будь-якому з чотирьох поств струм регулються у межах вд 60 до 315 А.

Напруга холостого ходу не менше 80 В на кожному посту, при необхдност може обмежуватися за допомогою спецального пристрою до 12 В через 1 с псля закн чення зварювання. Кожен пост оснащений виносним пультом дистанцйного керу вання режимом зварювання.

Технчн характеристики ви прямлячв сер ВДМ та Рис. 9.7. Спрощена електрична схема ВДУМ-4х401 наведен в дод. силово частини випрямляча ВДУМ-4х (див. табл. 2.11).

Для забезпечення багатопостового зварювання в середовищ вуглекислого газу використовуються зварювальн випрямляч сер ВДГМ та ВМГ-5000.

Електрична схема випрямляча ВДГМ подбна електричнй схем унверсального випрямляча ВДУ-1201. Випрямляч ВДГМ так само, як ВДУ 1201, забезпечу стаблзацю вихдно напруги до 2,5 % при вдхиленнях напруги мереж у дапазон +5 % вд номнального значення. Технчн характеристики випрямлячв сер ВДГМ наведен у дод.2 (див. табл. 2.11).

Багатопостовий випрямляч ВМГ-5000 призначений головним чином для централзовано системи живлення зварювальних поств. Вн ма жорстку зовншню характеристику збраний за подвйною трифазною схемою випрямлення з зрвнювальним реактором. Як випрямн елементи використовуються доди В200. Електрична схема випрямляча ВМГ- подбна електричнй схем випрямляча ВДУ-506 (див.рис.4.17). Визначною особливстю електрично схеми випрямляча ВМГ-5000 використання бльш потужного трифазного силового випрямляча. Первинна обмотка силового трансформатора зТднана у "зрку" та секцонована, що да змогу отримати пТять значень вихдно напруги вторинних обмоток.

Охолодження випрямляча водяне. Регулювання напруги на постах здйснються автономно за допомогою баластних реостатв РБГ-302. При зварюванн у вертикальному положенн на струмах до 200 А зварювальн пости додатково обладнуються дроселями з ндуктивнстю 300 мкГн, що вмикаються послдовно з баластними реостатами. Технчну характеристику випрямляча ВМГ-5000 наведено у дод.2 (див. табл.2.11).

9.4. Регулювання струму напруги на зварювальних постах Ручне дугове зварювання здйснються яксно при застосуванн однопостових джерел живлення з крутоспадними зовншними характеристиками. При багатопостовому живленн до всх поств податься однакова напруга холостого ходу. Кожен пост ма бути обладнаним пристром, який да змогу отримати крутоспадн характеристики. Як так пристро застосовуються баластн реостати.

Технчн характеристики деяких баластних реостатв наведен у дод. (див. табл.2.12).

Найбльш типовим представником цих пристров баластний реостат РБ-301У2. Конструктивно вн виконаний у вигляд металевого ящика з знмними стнками та кришкою (рис.9.8), що забезпечу простий доступ до елементв опору, з полозками та ручками для зручност транспортування.

На переднй стнц змонтован два затискних контакти та шсть рубильникв, за числом ступенв регулювання величини опору. Елементи опору, виготовлен з жаромцного фехралевого дроту даметром 5 та 3,2 мм у вигляд плоско спрал, розмщен в середин корпуса.

Ступен опорв розрахован на струми 10, 20, 50, 100 А. За допомогою рубильникв S1...S6 ступен вмикаються у паралель. На заводському щитку, що прикрплений до передньо стнки, подан рекомендован комбнац щодо вмикання рубильникв для отримання вдповдних значень зварювального струму.

Регулювання тльки величини струму не завжди достатн при робот зварникв. Часто потрбно обмежувати й величину напруги холостого ходу в паузах мж зварюваннями. Це завдання особливо актуальне пд час роботи у примщеннях з пдвищеною небезпекою, наприклад при виконанн зварювальних робт у суднових примщеннях, де зварника з усх бокв оточу метал. Неконтрольована пдвищена напруга холостого ходу при випадковому замиканн призводить до виникнення пожеж.

Для обмеження нап руги холостого ходу при багатопостовому живленн застосовують баластн рео стати з подльниками на опорах. Представником та кого пристрою баластний реостат типу РБС-300- (рис.9.9), у якому можливсть дистанцйно ручного регулювання зва рювального струму за допо могою виносного пульта керування Е1.

Рис. 9.8. Загальний вигляд (а) та принципова схема (б) баластного реостату типу РБ- Баластний реостат явля собою металевий каркас, усередин якого розмщен елементи опорв, знижувальний трансформатор мсцевого освтлення на 12 В, блок зняття напруги з електрода та апаратура керування.

У реостат РБС-300-1 передбачено пТять ступенв регулювання опорв Рис.9.9. Принципова електрична схема реостату типу РБС-300- на 10, 20, 40, 80, 150 А. Кожний ступнь набрано з окремих елементв опору та пдключено до вихдних клем за допомогою контакторв К1...К5.

Контактори вмикаються з виносного пульта керування вимикачами S2...S5.

Вимикачем S6 баластний реостат переводиться в режим роботи без знижено напруги холостого ходу. Знижена напруга знматься з подльника на опорах R6 та R7, у коло яких увмкнутий тиристор VS. На керуючий електрод тиристора за допомогою резисторв R8...R10 та дода VD постйно податься вимикальна напруга. Як тльки баластний реостат опиниться пд зварювальною напругою, тиристор VS вимикаться на дуговий промжок потрапить знижена напруга. Така ж напруга прикладена до котушки реле KV2, але вона недостатня для його спрацювання. У момент збудження дуги опр R6 замикаться накоротко напруга прикладаться до котушки реле KV2. Тод спрацю та замкне свй контакт КV2 у кол котушки реле KV1. Одночасно спрацюють контактори, скомутован вимикачами S2...S5, та ввмкнуть вдповдн секц опорв баластного реостата у коло зварювально дуги. Реле KV1 псля спрацювання розмкне контакти у кол дльника та керуючого електрода тиристора. Псля припинення зварювання тиристор VS закриться. Схема повернеться у вихдне положення.

Широке використання баластних реостатв у багатопостових системах викликане простотою х будови та нескладнстю експлуатац. Але вони мають стотн недолки: велик втрати енерг в опорах, порвняно малий термн служби, невисоку надйнсть у робот, велик витрати на ремонт та неможливсть регулювання величини струму в процес зварювання. Все це вимага замни баластних реостатв ншими, бльш прогресивними, пристроями.

Завдяки розвитку напвпровдниково технки розроблено багато сучасних пристров, як успшно замнюють баластн реостати, для регулювання режиму зварювання на постах.

Одна група пристров грунтуться на тиристорному регулюванн струму, що, в принцип, не змню сут багатопостових систем живлення постйного струму;

друга - передбача використання системи живлення змнного струму з наступним випрямлянням безпосередньо на зварювальному пост.

Безбаластн регулятори струму розробляються на баз керованих вентилв або потужних транзисторв. Замна баластних реостатв на напвпровдников пристро да змогу здйснювати плавне регулювання зварювального струму та напруги, рзко знизити втрати електроенерг, унфкувати обладнання та розширити область застосування багатопостових систем. Безбаластн пристро серйно промисловстю не випускаються, але деяк розробки подбних пристров пройшли заводськ випробування та показали добр результати.

Одним з прикладв таких пристров регулятор струму дуги, схему якого наведено на рис.9.10. Його силова частина складаться з тиристора VS1, згладжувального дроселя L1, шунта RS та зворотного дода VD1. Для звльнення регулятора вд паралельних навантажень у силове коло увмкнутий дод VD2. Коло керування тиристором VS1 мстить гасильний конденсатор С1 з комутуючим тиристором VS2, коло перезаряджання конденсатора з дроселем L2 та додом VD3, з дференцюючим трансформатором Т, що живиться вд стаблзованого джерела напруги.

Електронне реле збрано на транзисторах VТ1 та VТ2. Поява напруги приводить до вдкриття вентиля VS1. Вн залишаться вдкритим тому, що по опору R1 тече невеликий робочий струм. Конденсатор С1 заряджаться через опр R2 до зварювально напруги. Замикання електродом виробу приводить до зростання зварювального струму.

Рис. 9.10. Принципова електрична схема регулятора зварювального струму З шунта RS знматься напруга, достатня для спрацьовування електронного реле. Величина напруги спрацювання регулються потенцометром R6 (датчик величини зварювального струму). Як тльки напруга з RS, що пропорцйна величин зварювального струму, досягне порога спрацювання реле, останн вида сигнал, який вдкрива тиристор VS1. Енергя, нагромаджена у дросел L1, пдтриму зварювальний струм, який протка через вентиль VD1. Коли зварювальний струм спада до величини, що вдповда напруз вдпускання електронного реле, останн з диференцальним трансформатором сформову мпульс, який вдкрива тиристор VS1. Коли тиристор VS1 вдкриваться, конденсатор С перезаряджаться по колу L2ЦVD3ЦVS1. Таким чином формуються мпульси зварювального струму, як йдуть один за одним.

Величина зварювального струму повнстю визначаться параметрами електронного реле та задаться потенцометром на його вход. На потенцометр потрапля сигнал зворотного звТязку за струмом з шунта та подляться ним.

9.5. Особливост багатопостового живлення при мпульсно-дуговому зварюванн Характерною особливстю багатопостово системи живлення для мпульсно-дугового зварювання плавким електродом те, що кожна зварювальна дуга живиться вд двох джерел живлення. При цьому можлив так варанти побудови системи живлення:

1) система, що ма як джерело базового струму багатопостову або централзовану систему живлення як джерело мпульсного струму керований випрямляч, пдключений через розподльн доди, кльксть яких визначаться числом зварювальних поств;

2) система, що ма як джерела базового струму зварювальн постов джерела живлення як джерело мпульсного струму - додатковий керований випрямляч, збраний за однофазною мостовою схемою, що мстить одне плече мосту спльне, а друге з розгалуженими колами за числом зварювальних поств для зменшення х взамного впливу при живленн дуг базовим струмом;

3) система, що ма однокорпусне джерело живлення, яке мстить багатообмотковий силовий трифазний трансформатор, на основ якого будуться багатопостова система живлення поств постйним та мпульсним струмом.

Розглянемо приклади багатопостових систем живлення з ндивдуальним та спльним регулюванням параметрв мпульсв струму на всх зварювальних постах.

Система з ндивдуальним регулюванням (рис.9.11) мстить зварювальн джерела живлення базового струму ДЖ, кльксть яких визначаться числом зварювальних поств, та керований випрямляч, що складаться з силового трансформатора Т, додв VD1, VD2 та тиристорв.

Доди утворюють некероване плече, а тиристори - керован плеч однофазного мосту, що вмикаються блоками керування БК. При мпульсно-дуговому зварюванн плавким електродом кожен зварювальний пост живиться вд двох джерел: базового струму ДЖ, ндивдуального для кожно дуги, та спльного керованого випрямляча. Кожна зварювальна дуга (виводи Е, В) живиться мпульсним струмом через вдповдне плече мосту, збране на тиристорах. Амплтуда та тривалсть мпульсв струму задаться для кожно з дуг ндивдуальним блоком керування БК. В пауз мж мпульсами кожна дуга отриму живлення вд свого ДЖ.

Рис. 9.11. Багатопостова система живлення з ндивдуальним регулюваням параметрв мпульсв струму на кожному зварювальному посту Схема багатопостово системи живлення з спльним регулюванням параметрв мпульсв струму одночасно на всх зварювальних постах (рис.9.12) мстить подбн до розглянуто схем елементи. Рзниця поляга у тому, що кероване плече додного мосту, спльне для всх зварювальних поств, виконане на тиристорах VS1,VS2 та ма один блок керування, а некерован плеч у колах зварювальних дуг виконан на додах. Амплтуда та тривалсть мпульсв струму для всх дуг зварювальних поств однаков визначаються настройкою БК.

Рис. 9.12. Багатопостова система живлення з спльним регулюванням параметрв мпульсв струму на всх зварювальних постах Потужнсть силового трансформатора випрямляча визначаться клькстю зварювальних поств.

Розглянут багатопостов системи живлення можуть використовуватися для ДЗПЕ в нертних та активних газах. Застосування багатопостових систем сприя бльш ефективному використанню мпульсно-дугового зварювання плавким електродом.

Контрольн питання 1. Як вимоги ставляться до систем багатопостового живлення зварювальних поств?

2. Як схеми живлення поств використовуються у багатопостових системах? Чим вони вдрзняються?

3. У чому поляга принципова рзниця мж багатопостовими джерелами живлення однопостовими?

4. Якими засобами регулюються напруга дуги та зварювальний струм на постах при багатопостовому живленн?

5. Чим вдрзняються системи багатопостового живлення для зварювання постйним та мпульсним струмом?

Глава ТЕХНКА БЕЗПЕКИ ТА ОХОРОНА ПРА - ПРИ ЕКСПЛУАТАЦп ЗВАРЮВАЛЬНИХ ДЖЕРЕЛ ЖИВЛЕННЯ В Укран проблем запобгання та зниження виробничого травматиз му придляться велика увага. У Закон Украни вд 14.10.1992 р. "Про охорону прац" сказано: "Державна полтика в област охорони прац базу ться на принципах проритету життя та здоровТя робтникв згдно з ре зультатами виробничо дяльност пдпримства, повно вдповдальност власника за створення безпечних, нешкдливих умов прац".

З метою полпшення охорони прац зварникв проводяться науково дослдн роботи, як включають вивчення умов прац, проведення оздоров чих заходв та створення сантарно-технчних засобв боротьби з шкдли вими факторами виробництва. Цими проблемами займаться ЕЗ мен к.О. Патона та нш науково-дослдн органзац. Розроблен типов кабни для визначення умов прац, конструкц пристров для зменшення або пов ного усунення статично напруги тла при типових зварювальних операц ях, принципи видалення зварювальних аерозолв, комплект нструмента для електрозварника, що включа засоби для створення безпечних умов прац. Значн результати, досягнут в напрямку створення електробезпеч них контактних рознмачв для пдключення зварювальних апаратв до джерел живлення, автоматичних пристров для зниження напруги холосто го ходу зварювальних джерел живлення.

Основн вимоги безпечно експлуатац зварювального обладнання, в тому числ й джерел живлення, викладен в "Правилах пожежно безпеки при проведенн зварювальних та нших вогневих робт на обТктах народ ного господарства", "Правилах технчно експлуатац електроустановок споживачв", "Правилах технки безпеки при експлуатац електроустано вок споживачв", ГОСТ 12.0.001-82СБТ.

10.1. Загальн положення технки безпеки Найбльшу небезпеку при зварюванн явля ураження електричним струмом. Правилами технки експлуатац дозволяться пдключати зварю вальн джерела живлення до мереж напругою до 660 В. Напруга, що пдводиться до зварювальних електродв, може досягати 60...80 В. Для змнного струму промислово частоти безпечною вважаться сила струму до 0,01 А, а опр людсько шкри змнються в широких межах 500...50000 Ом. Тому напруга холостого ходу джерела живлення небез печною. У звТязку з цим особливо небезпечно працювати у вологих примщеннях та вологими руками. Рзко зроста небезпека при робот з джерелами живлення на суднобудвних та судноремонтних пдпримствах.

Сталевий корпус, що оточу зварника, обмежений обТм примщень, пдвищена вологсть повтря створюють умови, при яких постйна мож ливсть одночасного доторкання до струмопровдних частин та заземлення.

В цих умовах джерела живлення повинн бути обладнан пристроями для обмеження напруги холостого ходу до 12 В з витримкою часу при вдновленн не бльше 0,5 с. Можливо також застосування пристров авто матичного вимикання холостого ходу джерел живлення. - вимоги не по ширюються на обладнання, що працю на шахтах, рудниках, пд водою та в космос.

Заземленню пдлягають корпуси всх джерел живлення та електро зварювального обладнання. Якщо в пересувному обладнанн заземлення виконати складно, то повинен бути пристрй захисного вимикання. Ручки настройки необхдно виготовляти з зольовального матералу. Заборо няться використовувати як зворотний дрт контури заземлення, метало конструкц будвель, технологчне обладнання та сантарно-технчн ме реж.

При мпульсно-дуговому зварюванн мпульси струму генеруються подачею до дуги пдвищено напруги, тому необхдно, щоб схема керуван ня забезпечувала вмикання мпульсного джерела тльки псля основного джерела живлення та збудження дуги. В мпульсних джерелах з нагромад жувачем енерг (конденсаторного типу) повинн бути пристро для роз рядки конденсаторв псля закнчення роботи.

Конструкц сучасних джерел живлення виконуються в точнй вдповдност з дючою системою стандартв безпеки прац:

ГОСТ 12.2.007.0-75 "Изделия электротехнические. Общие требования безопасности" та ГОСТ 12.2.007.8-75 "Устройства электросварочные и для плазменной обработки. Требования безопасности". Стандарти встановлю ють вимоги до конструкц, яка зменшу до припустимого рвня дю на людину електричного струму, шуму, ультразвуку, вбрац, теплового ви промнювання та нших факторв або запобга ним.

Стандартом (ГОСТ 14254-96) встановлен вимоги до системи захисту оболонок (кожухв) виробв. Для позначення ступеня захисту використо вують дв букви Р (ндекс захисту) та дв цифри. Перша цифра означа ступнь захисту персоналу вд зткнення з частинами обладнання, що пре бувають пд напругою або рухаються всередин оболонки, а також ступнь захисту виробв вд потрапляння всередину твердих стороннх тл. Друга цифра означа ступнь захисту виробв вд потрапляння води.

Значення та розшифровку першо цифри наведено в табл.10.1, а дру го - в табл.10.2.

Таблиця 10.1. Розшифровка першо цифри ступеня захисту обладнання згдно з ГОСТ 14254- Перша Короткий опис Визначення цифра 0 Захист вдсутнй Спецальний захист вдсутнй 1 Захист вд твер- Захист вд доторкання до частин всередин кожуха дих тл розмром велико длянки поверхн людського тла, наприк бльше 50 мм лад руки, вд проникнення твердих тл розмром бльше 50 мм 2 Захист вд твер- Захист вд проникнення всередину кожуха пальцв дих тл розмром або предметв довжиною не бльше 50 мм та вд бльше 12 мм проникнення твердих тл розмром бльше 12 мм 3 Захист вд твер- Захист вд проникнення всередину кожуха дих тл розмром нструментв, дроту та нших предметв даметром бльше 2,5 мм або товщиною бльше 2,5 мм та вд проникнення твердих тл розмром бльше 2,5 мм Таблиця 10.2. Розшифровка друго цифри ступеня захисту облад нання згдно з ГОСТ 14254- Друга Короткий опис Визначення цифра 0 Захист вдсутнй Спецальний захист вдсутнй 1 Захист вд крап- Крапл води, що вертикально падають на кожух, не лин води повинн шкдливо дяти на вирб 2 Захист вд крап- Крапл води, що вертикально падають на кожух, не лин води при повинн шкдливо дяти на вирб при нахил його нахил до 15о оболонки на будь-який кут до 15о вдносно нор мального положення Дощ, що пада на кожух пд кутом 60о вд вертикал, 3 Захист вд дощу не повинен шкдливо дяти на вирб ГОСТ 12.2.007.8-75 встановлю для джерел зварювального струму, що працюють у закритих примщеннях, мнмальний ступнь захисту Р 11, що працюють на вдкритому повтр пд навсом, - Р 21. Практично ж ус зва рювальн трансформатори та установки для ручного дугового зварювання мають ступнь захисту Р 22, для автоматичного - Р 21.

Щоб запобгати ураженню електричним струмом, пдключати до ме реж живлення та вдключати вд не зварювальне обладнання, а також спостергати за х справним станом у процес експлуатац повинен лише електротехнчний персонал пдпримства. Як правило, ц роботи викону наладник електрозварювального обладнання, призначений вдповдним розпорядженням. Пдключення джерел живлення (зварювальних транс форматорв, випрямлячв, установок тощо) до мереж (до розподльного щитка) повинно здйснюватися з використанням комутацйних та захисних апаратв з рознмними контактними зТднаннями. Кабельна ня первин ного кола вд комутацйного апарата до джерела зварювального струму по винна виконуватися переносним гнучким шланговим кабелем з алюмнвими або мдними жилами, з золяцю та в оболонц (шлангу) з гуми чи пластмаси, як не поширюють горння. Джерело зварювального струму повинно розмщуватися на такй вдстан вд комутацйного апарата, за якою довжина гнучкого кабелю, що з'дну х, не перевищу 10...15 м.

Схема вмикання клькох джерел зварювального струму при х робот на одну зварювальну дугу повинна виключати можливсть виникнення мж виробом та електродом напруги, що перевищу найбльше значення напру ги холостого ходу одного з джерел.

Схема вмикання деклькох джерел зварювального струму при зварю ванн одного виробу повинна виключати можливсть появи мж електро дами сусднх джерел напруги, яка перевищу напругу холостого ходу од ного з джерел.

Джерела зварювального струму, як правило, повинн розмщуватися на вдстан не бльше 15 м вд зварювального поста. Здйснювати переми кання, пдключення або вдключення в електричних колах зварювального поста можна тльки псля повного вдключення джерела вд мереж кому тацйним апаратом на розподльному щит. При цьому слд памТятати: при вдключенн лише вимикача, який вбудовано в зварювальне джерело, вхдн затискач джерела залишаються пд напругою.

Не допускаться виконувати ремонт зварювальних установок пд на пругою. Пересувн зварювальн джерела живлення пд час х пересування слд вдключати вд мереж.

Важливим моментом у створенн безпеки зварника та обслуговуючо го персоналу виконання основних вимог технчних описв обладнання. - вимоги полягають у наступному:

1. Необхдно пдтримувати в чистот вс пристро, очищаючи х вд пилу, бруду, захищати вд проникнення вологи. Виконувати огляди та чи стку не рдше одного разу на мсяць.

2. Перевряти при встановленн псля поточних та каптальних ре монтв опр золяц мегомметром на 500 В. Опр золяц ма бути не мен ше 2,5 МОм. При цьому слд памТятати, що доди тиристори повинн бути зашунтован.

3. Виконувати зварювальн роботи можна лише при наявност ко жухв та при зачинених дверцятах на джерелах.

4. Пдключати зварювальн кабел як в одно-, так в багатопостових системах тльки до безструмових рознмачв. Подавати до рознмачв на пругу можна лише псля того, як будеш впевнений, що кнц кабелю не торкаються один до другого одночасно металево поверхн.

5. При пдключенн в установках з примусовою вентиляцю не обхдно перевряти напрям обертання електродвигуна вентилятора.

6. У багатопостових системах кожен зварювальний пост повинен бути захищений запобжниками.

Правила технки безпеки для кожного виду зварювальних робт вка зуються у вдповдних технологчних картах.

10.2. Обмеження напруги холостого ходу трансформаторв Пд час проведення зварювальних робт в особливо небезпечних умовах (усередин мностей, на вдкритому повтр тощо) для пдвищення електробезпеки зварника при змн електрода трансформатори для ручного дугового зварювання обладнуються пристром зниження напруги холосто го ходу (ПЗНТ). ПЗНТ допомжним засобом захисту вд ураження стру мом.

Згдно з ГОСТ 12.2.007.8-75, ПЗНТ повинний знижувати дючу напру гу холостого ходу на вихдних затискачах зварювального кола до значення, що не перевищу 12 В, не пзнше, нж через 1 с псля розмикання зварю вального кола. Швидкодя спрацювання ПЗНТ повинна складати 0,02...0,05 с.

Як правило, ПЗНТ, призначен для комплектац трансформаторв з механчним регулюванням, виконуються у вигляд окремих блокв. В ти ристорних трансформаторах функцю обмеження напруги холостого ходу викону схема керування, що вплива на тиристорний фазорегулятор.

10.2.1. Пристро зниження напруги холостого ходу для транс форматорв з механчним регулюванням Для трансформаторв з механчним регулюванням використовуються рзн схемн ршення пристров обмеження напруги холостого ходу. В СРСР серйно випускався пристрй УСНТ-06, до складу якого входить електромагнтний контактор, що керуться релейною схемою. Замикаль ний контакт контактора вмикаться послдовно у зварювальне коло мж вихдним затискачем вторинно обмотки трансформатора та електродо тримачем (рис.10.1). Блок УСНТ- встановлються на трансформато рах ТДМ-317-1, ТДМ-401-1 та ТДМ-503-1 забезпечу зниження напруги холостого ходу трансфор матора до 12 В за час не бльше 1с псля обриву дуги. Таким чином за безпечуться безпека зварника про тягом часу змни електродв.

Прикладом розробленого в Укран унверсального пристрою для обмеження напруги холостого ходу може служити пристрй, схему якого наведено на рис.10.2.

Пристрй складаться з на ступних блокв: тиристорного клю ча 1, блока керування тиристорами 2, зварювального трансформатора Рис. 10.1. Пдключення обмежувача 3, блока запалювання 4, трансфор напруги УСНТ-06 до зварювального матора струму 5, трансформатора трансформатора напруги 6, блока контролю 7.

Тиристорний ключ утворений двома тиристорами VS1 та VS2, що ввмкнут зустрчно-паралельно. Блок керування складаться з додв VD1 та VD2, резисторв R1 та R2 контакт них реле KV1 та KV2. Блок запалювання включа у себе реле KV1 та KV2, багатообмотковий трансформатор напруги TV2, випрямний мст VD5, дод VD3, тиристори VS3 та VS4, потенцометр RP резистори R3 та R4.

Блок контролю зварювання складаться з реле KV2, котушка якого зашунтована конденсатором C2, та випрямного мосту VD6, що пдключений до вторинно обмотки пдвищувального трансформатора TV3. Первинна обмотка цього трансформатора пдключена до вторинно обмотки трансформатора струму TA.

Робота пристрою здйснються у наступному порядку.

Рис. 10.2. Принципова електрична схема пристрою для обмеження напруги холостого ходу трансформатора При пдключенн первинно обмотки зварювального трансформатора до мереж живлення в нй не буде струму тому, що тиристорний ключ за критий. Коли до первинно обмотки буде подано напругу, вдповдно з'явиться напруга й на його вторинних обмотках, внаслдок чого вдкриються тиристори VS3 або VS4. При цьому через потенцометр RP та вторинну обмотку зварювального трансформатора протка струм силою 0,5 А, який створю падння напруги в 1,6 В на потенцометр , вдповдно, на вход випрямного мосту VD5. Тако напруги недостатньо для спрацю вання реле KV3. Внаслдок цього напруга на тримач електрода 8 склада 10,4 В, що задовольня вимогам технки безпеки.

При замиканн електрода на заземлений вирб, що зварються, струм, який протка через потенцометр, зроста до 3,75 А, а спад напруги збльшуться до 12 В. При цьому спрацьову реле KV3 та вмика реле KV1. Останн пода напругу на вдпираюч електроди тиристорв VS1 та VS2, як пдключають зварювальний трансформатор до живильно мереж.

Розпочинаться процес зварювання. Одночасно з вмиканням реле KV1 ти ристорний ключ (тиристори VS3, VS4) закриваться через деякий час (ви значаться мнстю конденсатора С1) реле KV3 вимикаться та вимика реле KV1. Процес зварювання при цьому не припиняться тому, що у ро боту вступа реле KV2, яке шунту контакти реле KV1.

Поки трива процес зварювання, через первинну обмотку трансфор матора ТА тече струм, який наводить у вториннй обмотц ЕРС, що по даться на котушку реле KV2 по колу: трансформатор TV3 - випрямний мст VD6. При згасанн дуги струм у трансформатор ТА спада до нуля реле KV2 з витримкою часу 5 с (забезпечуться конденсатором С2) виклю чаться, що приводить до зняття напруги з електродв керування тиристо рами VS1 та VS2, закриття ключа 1 вдмикання зварювального трансфор матора.

Для поновлення процесу зварювання достатньо доторкнутися елек тродом до зварного виробу.

Цей пристрй унверсальним тому, що може бути використаним як для всх типв зварювальних трансформаторв, так для керування трифаз ними випрямлячами при зварюванн постйним струмом.

10.2.2. Обмеження напруги холостого ходу тиристорних трансформаторв Для обмеження напруги холо стого ходу без шкоди для стабльного горння зварювально дуги в тиристорних трансформато рах використовуться схема, що грунтуться на мпульсному вимрюванн провдност мжелек тродного промжку.

У режим холостого ходу у Рис. 10.3. Накладання зварювальне коло нжектуться ко вимрювального мпульсу напруги на роткочасний (10...20 мкс) мпульс криву напруги холостого ходу тири напруги з амплтудою 300...400 В сторного трансформатора (рис.10.3). Дюче значення напруги холостого ходу при частот накладання мпульсв 100 Гц не перевищу 12 В. Через свою малу тривалсть вимрювальн мпульси безпечн для людини, але забезпечують проход ження у зварювальному кол мпульсв струму з амплтудою деклька ам пер при високому опор мж електродом та виробом. Висока швидксть зростання мпульсного струму да змогу легко видлити його за допомогою трансформатора струму з одним первинним витком, який навантажений на послдовно з'днан конденсатор резистор.

мпульсний сигнал з резистора податься у схему керування тири сторного трансформатора, а низькочастотний сигнал, пропорцйний зва рювальному струму, видляться на конденсатор. Високовольтний вимрювальний мпульс сприя пробою мжелектродного промжку та полпшенню збудження зварювально дуги.

Описане схемне ршення доцльно використовувати в тиристорних трансформаторах з колом мпульсно стаблзац, в яких стаблзуючий мпульс викону й функцю вимрювання.

Контрольн питання 1. Якими нормативними документами регламентуються правила технки безпеки та охорони прац при робот з зварювальними джерелами живлення?

2. Як позначаються ступен захисту кожухв джерел живлення?

3. У чому полягають основн правила технки безпеки при експлуа тац джерел зварювального струму?

СПИСОК РЕКОМЕНДОВАНОп ЛТЕРАТУРИ 1. Александров А.Г., Заруба И.И., Пиньковский И.В. Эксплуатация сва рочного оборудования: Справочник. - К.: Будвельник, 1990. - 224 с.

2. Александров А.Г., Милютин В.С. Источники питания для дуговой сварки. - М.: Машиностроение, 1982. - 79 с.

3. Андреев В.В. Источники питания сварочной дуги. (Общие сведения.

Классификация источников питания, области применения) // Сварщик. - 1999. - № 2 (6). - С.26Ц28.

4. Андреев В.В. Источники питания сварочной дуги. (Источники пита ния переменного тока. Сварочные трансформаторы) // Сварщик. - 1999. - № 3 (7). - С.26Ц28.

5. Андреев В.В. Источники питания сварочной дуги. (Источники пита ния постоянного тока. Сварочные выпрямители) // Сварщик. - 1999. - № 4 (8). - С.26Ц28.

6. Андреев В.В. Источники питания сварочной дуги. (Агрегаты и преобразователи. Сварочные генераторы) // Сварщик. - 1999. - № 5 (9). - С.25Ц28.

7. Андреев В.В. Источники питания сварочной дуги. (Инверторные источники питания) // Сварщик. - 1999. - № 6 (10). - С.25Ц28.

8. Андреев В.В., Москович Г.Н. Однофазные сварочные выпрямители промышленной частоты // Автоматическая сварка. - 1997. - № 2. - С. Ц41.

9. Браткова О.Н. Источники питания сварочной дуги: Учебник. - М.:

Высшая школа, 1982. - 182 с.

10. Бункин П.Я., Донской А.В. Многопостовые сварочные системы. - Л.:

Судостроение, 1985. - 227 с.

11. Гецкин О.Б., Яров В.М. Опыт создания высокоэффективного свароч ного оборудования в НПП "Технотрон" // Сварочное производство. - 2000.

- № 5. - С.28Ц32.

12. Горбач В.Д. Технология сварки и сварочное оборудование в судо строении // Сварочное производство. - 1995. - № 5. - С.8Ц10.

13. Горбачев Г.Н., Чеплыгин Е.Е. Промышленная электроника. - М.:

Энергоиздат, 1988. - 320 с.

14. Джендубаев З.Р. Асинхронный сварочный генератор // Автоматиче ская сварка. - 1992. - № 1. - С.53Ц54.

15. Дюргеров Н.Г., Сагиров Х.Н., Ленивкин В.А. Оборудование для им пульсно-дуговой сварки плавящимся электродом. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 80 с.

16. Закс М.И, Каганский Б.А., Печенин А.А. Трансформаторы для элек тродуговой сварки. - Л.: Энергоатомиздат. Ленингр.отделение, 1988. - 136 с.

17. Инверторные источники питания сварочной дуги ПО "Коммунар" // Н.А. Горяинов, Г.В. Печенкин, В.К. Рисованый и др. // Сварщик. - 2000. - № 4 (14). - С.8Ц10.

18. К вопросу разработки отечественных сварочных агрегатов / И.И. За руба, В.В. Андреев, Г.Н. Москович и др. // Автоматическая сварка. Ц1999. - № 12. - С.50Ц52.

19. Корниенко А.Н. Развитие источников питания и аппаратов управле ния электрической сваркой // Автоматическая сварка. - 1997. - № 8. - С.41Ц49.

20. Короткова Г.М. Источники питания для сварки. - Куйбышев: КАИ, 1980. - 56 с.

21. Лебедев В.К. Тенденции развития источников питания для дуговой сварки // Автоматическая сварка. - 1995. - № 5. - С.3Ц6.

22. Милютин В.С., Коротков В.А. Источники питания для сватки: Учеб.

пособие. - Челябинск: Металлургия Урала, 1999. - 368 с.

23. Оборудование для дуговой сварки: Справ. пособие / Под ред.

В.В. Смирнова. - Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отделение, 1986. - 656 с.

24. Патон Б.Е., Дудко Д.А., Коротынский А.Е. Источники питания на основе аккумуляторов для дуговой сварки // Автоматическая сварка. - 1999. - № 1. - С.29Ц33.

25. Пейсахович В.А. Оборудование для высокочастотной сварки метал лов. - Л.: Энергоатомиздат, Ленингр. отделение, 1988. - 208 с.

26. Резницкий А.М., Коцюбинский В.С. Электротехника для сварщиков. - М.: Машиностроение, 1987. - 144 с.

27. Розаренов Ю.Н. Оборудование для электрической сварки плавлени ем. - М.: Машиностроение, 1987. - 208 с.

28. Солнцев Ю.П., Пряхин Е.И., Войткун Ф. Материаловедение. - М.:

МИСИС, 1999. - 600 с.

29. Схемотехника инверторных источников питания для дуговой сварки:

Учеб. пособие / Е.Н. Верещаго, В.Ф. Квасницкий, Л.Н. Мирошниченко и др.

- Николаев: УГМТУ, 2000. - 283 с.

30. Технология и оборудование сварки плавлением / Г.Д. Никифоров, Г.В. Бобров, В.М. Никитин и др. - М.: Машиностроение, 1986. - 320 с.

31. Электросварочное оборудование фирмы "СЭЛМА" // Сварочное производство. - 1993. - № 5 - С.10Ц13.

1. ( 2402-82) 15150- 1 ;

2, ;

3,, ;

4 ;

5 ) 15150- (,, ) ( ) (, ) ( )..

2. ( 7237-82) 15150- 15150- ( ) ( )..

3. ( 7012-77) ( ) (, ) ( ). 630 6.

4. ( 95-77) 15150- 15150- ( ) (, ) ( ). 315 12 31.

5. ( 13821-77) 15150- 1550- ( ) ( ) :

1. 125, 315 1250 12, 30 120.

2. : ;

.

6. () : ) ( 539.073-78);

) ( 739.302-82) ) 15150- 15150- ) 3 15150- 15150- 2.1. - (),,,,,, %, % -102 160 26,4 80 60...175 22...27 20 72 0, -306 250 30,0 80 100...300 24...32 20 78 0, -502 500 40,0 80 100...560 24...42 60 88,5 0, -121 125 50 50...125 15* -165 160 26,0 62 55...170 22...27 25 68 0, -180 180 75 45...180 20* -250 250 72 20...285 20* -254 250 30,0 62 30...250 23...30 25 76 0, -259 250 30 75 90...260 - 20 70 -317 315 33,0 80 60...370 23...34 60 86 0, -317-1 315 33,0 12 60...360 23...34 60 86 0, 009-315 315 32,0 90315 60* 63 -401 400 36,0 80 80...460 23...38 60 86 0, -401-1 400 36,0 12 80...460 23...38 60 86 0, -411 400 80 50...420 10* -503 500 40,0 80 90...560 24...42 60 88 0, -503-1 500 40,0 80 90...560 24...42 60 86 0, -503-2 500 40,0 80 90...560 24...42 60 86 0, 002-500 500 40,0 63 100500 60* 85..2. - (),,,,,, %, % -505 500 - 75 80...420 60 88 0, -250 250 25,0 60 70...250 20 86 0, -500 500 30,0 60 145...650 60 90 0, -500-80 500 30,0 80 60...650 60 92 0, -250 250 20,0 60 92...250 20 69 0, -500 500 40,0 68 60...700 40 82 0, -101 100 24,0 42 40...110 22...24 20 60 0, -251 250 30,0 50 90...260 24...30 20 65 0, -402 400 44,0 12 80...430 25...46 60 86 0, -1001 1000 44,0 80 400...1200 36...44 100* 87 -1601 1600 60,0 110 600...1800 34...60 100* 88 -2001 2000 50,0 80 600...2200 100* 89 -1002 1000 56,0 300...1200 30...56 100* 86 -2002 2000 76,0 600...2200 32...76 100* 88., *,.

2.2. - (),,,,, % -300-2 315 45...315 90 32 60 - -315 315 45...315 90 32 60 -, -502 500 75...500 90 40 60 - - -500-1 500 60...500 - 60 60 -500- 60 (315 ) -300-7 315 45...315 32 -300- 100 (240A).. 2. (),,,,, % 45 (500 ) -400 400 120...600 40 - 100 (400 ) 35 (350 ) 60 (315 ) -309 315 15...350 32 - 100 100 (240 ) 60 (315 ) -311 315 15...315 32 - 100 (240 ) 60 (315 ) -303 315 45...315 32 -300- 100 (240 ) -3-1, 60 (500 ) 500 120...500 40 - -500 100 (400 ) 35 (350 ) -318 315 45...350 32 60 (315 ) - 100 100 (240 ) 35 (350 ) -3120 315 15...350 32 60 (315 ) - 100 100 (240 ) -4001 400 60...450 36 60 (400 ) 60 (2330 ), (2 2 (60...330) ) -502 232/40 2315/500 80 (2315 ) 250... 100 100 (500 ) (1 ) -305 315 40...350 90 32 60 -.. 2. (),,,,, % (MG-EDW, ) 27 35 (170 A) 170 SB/H 170 40...270 90 26 60 (140 ) 30 35 (250 A) 250 SD/ES 250 40...250 90 28 60 (200 A) 34 35 (400 A) 400 S-DD 400 30...400 70 32 60 (350 A) 40 60 (500 A) 500 DZ 500 30...500 70 36 100 (400 A) 40 60 (600 A) 600 DPW 600 30...600 70 36 100 (500 A) 2.3. - (),,,,,, %, % 130 25 35... -131 20*, 38... 180 80 -306 315 32 70 45...315 60 -306 315 31 75 45...315 15* -396 315 32 75 80...320 60* -401 400 36 80 50...450 60 -502-2 500 40 80 50...500 60, -300 315 34 50...135 16...34 60* -600 630 50 100...630 20...50 60* -302 315 63 50350 1632 60* -303 315 40 50...315 16...40 60*..2. - (),,,,,, %, % -304 315 32 45 50-350 80* -303-3 315 40 60 40-325 60* -401 400 42 75 80-500 60* -601 630 66 90 100-700 18-66 60* -303 315 34 50...315 16...34 60* 60...500 18... -506 500 80 60* - 50...500 22...46 - 50 * 60...500 18...50 -506 500 85 60,, 46 50...500 22... 56 65...630 18... - -601 630 90 60* 75 - 50...630 22...52 60... 52 18... -601 630 85 60* 50 50...500 22... - 50...315 22... 32 315 72 60* - -301 38 60...315 18...38,, 50 60...500 18... -501 500 85 60* 83 46 50... - 22... -1203 1250 251250 100* 300... -1201 1250 56 85 24...56 100* 1250 56 250...1250 24...56 100* - - -1250 1250 44 55 250...1250 24...56 100*., *,.

2.4. -,,, / -1 50 450...850 1,5...2,0 4 -2 50 500...1000 1,6...2,8 3 -3 28...94 240...800 0,9...1,2 --1 50, 100 400...1200 1,4...2,5 --2 100 200...1200 10 % 0,8...3,0 4 -1 50, 100 400...1200 1,5...3,5 3 -301 50, 100 300...1000 4 -1 50, 100 0...800 0...6 6 -302 50, 100 300750 1,55,0 -169 30300 450800 1,55,0 2.5. - - - - -,,,,,, % -301-1 315 72 16 15...315 60* () -501-1 500 72 16 40...500 60* -81 50 8...80 (D) -82 DC 80 80 8...80 20* -161 DC 150 40 5...150 -180 180 80 35...180 20* -350 DC 315 80 12...315 60* -251 /DC 250 80 5...250 35* -351 /DC 315 80 5...350 60* -301 /DC 315 72/65 16/12 15...315 -302 /DC 315 80/100 10...315 60* -300 /DC 315 65 30 10...315 -630 /DC 630 65 30...630 60*..2. - - - - - - -,,,,,, % -160 DC 160 40...180 16...34 60 -315 DC 315 50...350 16...34 -1000 DC 1000 150...1100 16...60 -1000 DC 1000 45 30 25...1000 60 -2000 DC 2000 45 30 25...2000 60 -40 DC 40 30 2...50 2...15 60 -80 DC 80 30 3...90 3...30 -160 DC 160 30 5...180 5...60 -315 DC 315 30 8...350 8...120 -630 DC 630 30 10...700 10...200 -315 /DC 315 60 20...350 20...150 60* -630 /DC 630 80 30700., *,.

2.6. - - -,,, %, -1000-1 1000 56 38...62 18 80 -1000-3 1000 56 38...62 18 80 -3000-1 3000 46 5...46 10 100 -3000-3 3000 56 8...63 48 100 -10000-1 10000 72 40...72,4 4 100 -1000-1 1000 62 21...57 3 100 -3000-1 3000 61 18...57 3 100 -3001 3000 1555 100 2.7. - - -, - :,,, /, (),, % 100-8000 8000 100 800/400 139/278 0,9 -250-10 10000 250 800 329 0,95 6,2/835 82, 2.8. - - -, %,,, 4-10/0,44 0,44 10 1 7 76 4-60/0,066 0,066 60 1 10 80.7.4, 9-60/0,44 0,44 60 1 10 77 2-100/0,066 0,066 100 1 10,5...11,5 77 3-100/0,44 0,44 100 1 10 77 3-160/0,066 0,066 160 1 10,5...11,5 72 4-160/0,44 0,44 160 1 11 78 5-160/0,44 0,44 160 1 11 79 2-400/0,44 0,44 400 1 11,5.7.4, 2-600/0,44 0,44 600 2 11,5 2-1000/0,44 0,44 1000 2 11,5. ;

;

;

.

2.9. - -,,,, -301 () 315 80 40 25... -403 () 400 90 70... -504 () 500 180 100... -804 () 800 180 90 300... -301 () 315 18...40 20... -60 () 60 300 70120 -201 () 200 180 150... -403 () 400 300 200 150... -404 () 400 320 270 200... -0401 () 40 250 125 -0901 () 90 300 100...150 40... -4 () 300 200 120200 -6 () 315 330 140260 -302 (,, 315 20...80 60... ) 2.10. - - - -, -, - - %,, %,,, -91 () 90 100 5090 -122 () 125 90 25 20125 20* -161 () 160 20...180 20...30 60* -160 (,, 150 65 5...150 12...28 60* /) -315 (,, 315 80 15...350 14...38 /) -500 (,, 500 80 15...500 14...42 /) TRANSPOCKET:

140 5...140 35 1400 (, ) 330 (, ) 300 3...330 60* 2000 (, ) 200 3...200 35 TRANSSYNERGIC:

300 50 40 3...330 0...40 60 0,97 330 (/) 4000 (/) 400 3...400 50* 5000 (/) 500 3...500 40* TRANSPULSSYNERGIC:

2700 (/) 250 3...270 40* 5000 (/) 500 3...500 40* TIME SYNERGIC () 450 3...450 60* TRANSTIG:

1600 (, ) 160 2...160 40 2000 (, ) 200 3...200 35 STICK 150 (,) 150 95 - 5...150 - 25* 0,9 STICK 350 (,) 350 109 20...350 60* 0,9 TIG 250 DC (, ) 250 106 5...250 60* 0,85 TIG 450 DC (, ) 450 65 5...450 60* 0,85 5...250DC  TIG 250 DC/ 250 78 60* 0,9 (, ) 7...250 AC  5...450( DC ) TIG 450 DC/ 450 78 60* 0,9 (, G) 7...450( AC ) MIG 250 (, ) 250 106 5...250 10...26,5 60* 0,9 MIG 350 (, ) 350 70 5...350 10...33,5 60* 0,9 MIG 500 (, ) 500 70 5...500 10...41 60* 0,9 Aristo 2000:

LUD 320 (,, /) 320 50 31 8...320 100* LUD 450 (,, 400 50 34 8...450 60* /) 500 10...500 10... PS 5000 (,, 80 60* 0,9 ) 35,6 40...500 12... 40 10...500DC  PSS 5000 (,, 500 80 60* /) 35,6 15...450 AC ., *, 2.11. ( 5, 60 %), -,,, -201 200 12...200 0,15...2,5 -301 315 10...315 0,095...3,0 -501 500 25...500 0,06...1,25 -300-1 300 40...300 0,1...0,75 2. 12., - -, - -, - %, -1001 1000 315 12...315 70 60 7 -1601 1600 315 12...315 70 60 9 -3001 3000 315 12...315 70 60 10 -1202 1250 75 65 8 -6303 630 85 70 4 -4301 4315 80100 32 4 100...400 75 36...45 4 -4401 -1602 1600 200 120...250 40 30 9 -1602-1 1600 400 200...400 60 50 5 -1602-2 1600 600 400...630 70 60 3 -5000 5000 315 12...315 70 30...60 30 0,. ;

60 %.

.................................................................................................................. 1.......... 1.1.................................................................... 1.2..

...................................................................................................... 1.3. -.............. 1.4. " " 1.4.1...................... 1.4.2..................... 1.4.3. 1.5.,........ 1.6..................................................................... 1.7.......................................................................................................................................................................................................... 2........................................... 2.1.................................. 2.2...................................... 2.2.1................................. 2.2.2.................... 2.2.3................... 2.3........................................ 2.4.................................................................... 2.5.............. 2.6.................................... 2.7............................................................................................................ 3. 3.1...... 3.2............................................................................................................... 3.3......................................................... 3.4.............................................. 3.4.1......................................................................................................... 3.4.2......................................................................................................... 3.4.3.,................................................................................................ 4....................... 4.1.................................. 4.2......................................................................................................... 4.3............................................................. 4.4............................................. 4.5.......................................................................... 4.5.1............ 4.5.2........... 4.5.3............................................. 4.6.................................................................................................................... 5................................................................................................... 5.1. -.............................................................................................. 5.2. -..... 5.3........................................................................................................ 5.4.................. 5.5.................. 5.6..................................................................................................................................................................... 6......................................................... 6.1.................. 6.1.1......................................................... 6.1.2.............................................. 6.1.3....................... 6.1.4............................................................... 6.2......................... 6.3...................... 6.4............................................................................................................................................................................................. 7...................................................... 7.1....................... 7.2............. 7.3. -........... 7.4............................................................................................ 8............................................................................................................ 8.1....... 8.2. 8.3............................... 8.4................................................................................................................. 9.... 9.1.................. 9.2................................................... 9.3............................................................ 9.4...................... 9.5................................................................................................................................................................................................ 10...................................... 10.1.................................................... 10.2....................... 10.2.1........................................................... 10.2.2........................................................................................................................................................................................................................... 1.......................................................................................................... 2............................................................................................................

'..,..

'..

..

..

09.09.2002. 60 84/16..

... 18,5..-.. 19,9. 300.. 16.

. 146..

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 | 4 |    Книги, научные публикации