Генераторами.

а) – однопостовий ГСО-500;

б) – багатопостовий ПСМ-1000;

в) – з приводом від двигуна

внутрішнього спалювання

ПАС-400-VIII.

2.Зварювальні трансформатори.

Основними джерелами живлення для зварювання на змінному струмі служать однофазні зварювальні трансформатори з первинною напругою 220 або 380 В. Однопостові трансформатори з падаючими характеристиками поділяться на дві групи:

- трансформатори з нормальним магнітним розсіянням і додатковою реактивною котушкою – дроселем;

- трансформатори з підвищеним магнітним розсіянням. Трансформатори другої групи можна поділити на три основні типи: трансформатори з рухомими котушками, трансформатори з магнітним шунтом, трансформатори з витковим (ступеневим) регулюванням.

Схеми будови сучасних однопостових зварювальних трансформаторів показані на рис. 6.27.

Рис. 6.27. Схеми будови зварювальних трансформаторів.

В трансформаторах з нормальним магнітним розсіюванням і додатковою реактивною котушкою (рис. 6.27а) 2-4, є загальний магнітопровід 2 з трьома обмотками: первинною 1, вторинною 5 і реактивною 3. Верхня частина магнітопроводу роз’ємна і має рухомий магнітний шунт 4. Зміною положен -ня шунта, тобто величини зазору в магнітопроводі, можна регулювати вторинний (зварювальний) струм. Чім більше зазор, тім більшим буде струм. Переміщення шунта виконується електроприводом з дистанційним керуван - ням. По такий схемі виготовляються трансформатори типів ТСД (на 500, 1000 и 2000 А) і СТ (на 1000 и 2000 А).

В трансформаторах з рухомими котушками (рис. 6.27б) для регулювання зварювального струму змінюють відстань між первинною (нерухомою) 1 і вторинною обмоткою 5. Котушки вторинної обмотки пересуваються по стержням магнітопроводу 2. При зближенні обмоток 5 и 1 індуктивність розсіяння зменшується, що приводить до збільшення зварювального струму. Котушки вторинної обмотки переміщуються за допомогою гвинтового механізму вручну. На такому принципі побудовані зварювальні трансформа -тори (типів ТС на струми від 120 до 500 А, ТСК і ТД на струми 300 і 500 А).

В трансформаторах с магнітним шунтом (рис. 6.27в) зміна індуктивного опору розсіяння виконується за допомогою магнітного шунта 4, який розташований в вікні магнітопроводу 2 між рознесеними котушками первинної 1 і вторинної 5 обмоток. При зменшенні зазору між осердям і шунтом зварювальний струм зменшується. На цьому принципі побудовані трансформатори типу СТШ на струми 250, 300 і 500 А.

Трансформатори з магнітним шунтом, який підмагнічується постійним струмом (рис. 6.27г), мають в вікні магнітопроводу 2 між котушками 1 и 5 шунт 4, на якому розміщена обмотка підмагнічування 6. Змінюючи струм І_п в цій обмотці, можна регулювати індуктивний опір розсіяння основних обмоток. При І_п = 0 цей опір мінімальний і зварювальний струм найбільший. Збільшення І_п приводить до зменшення зварювального струму. Подібну конструкцію мають трансформатори типів ТДФ-1001 і ТДФ-1601 (відповідно на 1000 и 1600 А при ТВ_ном = 100%) для автоматичного зварювання під флюсом. Трансформатори дозволяють здійснювати ступенево-плавне регулювання зварювального струму. Ступеневе регулювання досягається переключенням котушок 5 вторинної обмотки, плавне – зміною струму І_п, для чого обмотка 6 заживлюється від однофазного тиристорного випрямляча.

Трансформатори типів ТД-303 і ТД-504 мають перемикач діапазонів, за допомогою якого котушки обох обмоток переключаються з паралельного з’єднання на послідовне;

Зварювальні апарати змінного струму складаються з понижуючого транс - форматора і спеціального пристрою, який створює падаючу зовнішню харак - теристику і регулює зварювальний струм. До таких відносяться апарати з ок - ремим дроселем (рис. 6.28а) і апарати з вбудованим дроселем (схема академі- ка В.П. Нікітіна – рис. 6.28б).

а) б)

Рис. 6.28. Схеми зварювальних апаратів а) – з окремим дроселем: 1 – первинна обмотка; 2 – осердя; 3 – вторинна обмотка; 4 – обмотка дроселю Др; 5 – нерухома частина осердя дроселю; 6 - рухома частина осердя дроселю; 7 – гвинтова пара.

б) – з вбудованим дроселем: 1 – основний магнітопровід; 2 – первинна обмотка;

3 – гвинтовий механізм; 4 – додатковий магнітопровід; 5 – обмотка дроселя; 6 – вторинна

обмотка.

Регулювання зварювального струму в схемі відбувається за рахунок зміни повітряного зазору а. При цьому змінюється індуктивний опір дроселю і, відповідно, зварювальний струм, - при збільшенні зазору зварювальний струм збільшується.

На рис. 6.29. представлено зовнішній вигляд цих апаратів.

Рис. 6.29. Зварювальні

апарати: а) – трансформа –

торСТЭ-34-У (1) і регулятор

(дросель) РСТЭ-34 (2).

б) – СТН-500 (СТН-500-1)*.

*⁾ Апарат СТН-500-1

відрізняється тім, що він має

алюмінієві обмотки.

а) б)

Схеми включення зварювальних трансформаторів.

1. Одно і двофазне включення.

а)

в)

Рис. 6.30. Схеми і зовнішня характеристика

двофазних зварювальних трансформаторів.

ОП – обмотка первинна;

ОВ – обмотка вторинна;

ПД – перемикач діапазонів;

б) С – компенсуючи конденсатори.

1 – 3 – діапазон великих струмів;

2 – 4 – діапазон малих струмів.

На рис. 6.30а представлена схема зварювального трансформатора сер. ТД. Переключенням обмоток встановлюються два діапазони регулювання. Плав - не регулювання зварювального струму здійснюється переміщенням первин -ної обмотки.

Зварювальні трансформатори сер. СТШ (рис. 6.30б) також мають два діапа- зони регулювання. Плавне регулювання здійснюється за допомогою магніт -ного шунта.

При необхідності забезпечити великі зварювальні струми можна викорис -

товувати паралельне включення трансформаторів (6.31.). Для паралельної роботи трансформатори повинні мати однакові зовнішні характеристики і напруги первинного і вторинного кола.

Рис. 6.31. Схема паралельного включення

зварювальних трансформаторів.

Однойменні кінці первинних обмоток

з’єднуються між собою і загальні клеми

вмикають в мережу.

Однойменні кінці вторинних обмоток

також з’єднуються між собою. Від одної

клеми 2 провід підключений до дроселю,

а від клеми 3 до деталі.

Дроселі також з’єднуються між собою

паралельно.

2. Трифазне включення.

Трифазні зварювальні апарати використовують при

зварюванні трифазною дугою спареними електродами.

Зварювання здійснюється дугами, які збуджуються між

кожним електродом і деталлю.

Рис. 6.32. Схема трифазного зварювального апарата.

1 – зварювальний трифазний трансформатор;

2, 3 – контактор;

4, 5, 6 – дросель – регулятор;

7, 8 – електроди;

9 – деталь.

При збудженні дуги зварювальне коло замикається через

деталь і електрод 8. Струм проходить по обмотці 4 регулято-

ра і обмотці 2 контактора, який контактами 3 вмикає обмотку

5 регулятора. Виникає друга дуга. При відводі електродів від

деталі 9 струм в обмотках 4 і 2 припиняється, контактор ви -

микає коло обмотки 5 і гасить дугу між електродами.

Трифазні зварювальні апарати значно економічні, ніж однофазні, тому що забезпечують підвищену продуктивність (понад два рази), економію електро- енергії (к.к.д. досягає 0, 9) і рівномірне завантаження фаз мережи (при коефі -цієнті потужності cosφ = 0, 8). Але зварювання трифазним струмом не отри -мало широкого використання внаслідок складності обладнання та труднощів при зварюванні стельових и вертикальних швів. Це зварювання використо -вується тільки для механізованого зварювання виробів великої товщини.

Трифазний зварювальний апарат ЗСТ конструкції проф. Н. С. Сілунова має потужність 45 кВ·А; вторинну напругу – 60 В; зварювальний струм – 450 А.

Заводом «Электрик» випущено зварювальні апарати для трифазного ручного зварювання типу ТТС-400 на 400 А. Для автоматичного зварювання випуще- но зварювальні апарати типа ТТСД-1000 на 1000 А.

Зварювальні випрямлячі.

Останнім часом машинні зварювальні перетворювачі постійного струму замінюються напівпровідниковими зварювальними випрямлячами.

Сварочные випрямлячі мають багато конструкцій та електричних схем. Можна виділити два основні різновиди зварювальних випрямлячів: з некерованими вентилями і з тиристорами. Незалежно від конкретних особливостей типів випрямлячів кожен з них має наступні основні вузли:

- понижуючий сухий трифазний трансформатор;

- випрямний блок; пускорегулювальну та захисну апаратуру;

- примусову повітряну вентиляцію (в більшості конструкцій).

Всі випрямлячі підключаються до мережі 220 або 380 В. Зварювальні випрямлячі з некерованими вентилями поділяються на

однопостові і багатопостові. Більшість однопостових випрямлячів має крутопадаючі зовнішні характеристики.

Принципова електрична схема зварювального випрямляча ВСС-300-3 на номінальний зварювальний струм 300 А при ТВ_ном = 65% приведена на рис. 6.33а. Вентильний (випрямний) блок ВБ зібраний з напівпровідникових вентилів. Силовий трансформатор з підвищеним розсіянням ТрС виконаний з рухомими котушками вторинних обмоток. Це дозволяє плавно регулювати зварювальний струм в загальних межах від 35 до 330 А при двох діапазонах ступеневого регулювання, яке здійснюється переключенням первинних і вторинних обмоток зі схеми зірка – зірка на схему трикутник – трикутник.

Напруга холостого ходу випрямляча U_B0 = 58 – 65 В, номінальна напруга U_в.ном = 25 В.

а) б) в)

Рис. 6.33. Електричні схеми випрямлячів: а) – ВСС-300-3, б) – ВД-303 і його характеристика – в).

Випрямляч призначений для однопостового ручного дугового зварювання і має крутопадаючу характеристику.

Аналогічні схеми, призначення і характеристики мають випрямлячі типу ВСС на струм 120 А, типу ВКС на струми 120 и 300 А з кремнієвими діодами, а також типу ВД на 300 А. Ці випрямлячі обладнані перемикачами діапазонів. На рис. 6.33. приведені структурна схема – б) і зовнішні характе- ристики випрямляча ВД-303 – в).

Рис. 6.34.

Конструкція