Сварка в машиностроении.Том 4 (1041441), страница 22
Текст из файла (страница 22)
На однополярный базовый ток периодически а частотой 50 или 100 Гц накладываются кратковременные импульсы тока. Выпрямитель ВДГИ-301 передвижной, используется в основном для комплектации полуавтомата ПДГИ-ЗОЗ. Питание дуги производится от выпрямительного блока !г (рис.
49) с пульсиРующим напряжением. В цепи выпрямленного тока имеется нелинейная индуктивность Ь (дроссель), шунтируемая тиристором )г . На рис. 50 приведены зависимости и (!) и ! (!), поясняющие принцип работы ВдГИ-301. Пока тири- Источники питания для дуговой сварки, наллавки и Резки Специализированные источники питания 85 стор Уь не включен (заперт), по сварочной цепи ндст постоянный базовый ток. В момент 1, происходит отпирание тнристора !'„, шунтирующего дроссель С (см. рис. 49), и напряжение выпрямителя и (рис.
50, о) в форме отрезка синусоиды с начальной фазой в точке 1, оказывается приложенным к сварочной дуге. Ток импульса определяется параметрами всех элементов силовой цепи, исключая дроссель 1.. Зависимость тока дуги 1 (1) показана на рис. 50, б. Частота следования импульсов зависит от частоты шунтирования дросселя тиристором $'ь. Принципиальная электрическая схема силовой цепи выпрямителя ВДГИ-301 приведена на рис. 51. Первичная обмотка силового трансформатора Т состоит из секций Т1„Т1„Т1з и Т!4, а вторичная обмотка — из секций Т2, н Т2г. Ч! В один полупериод напряжения сети а,й Рис, 51.
Принципиальная элек- трическая схема силовой цепи выпрямителя ВДГИ-30! Рис. 50. Зависимости и (1) (а) и 1 (1) (б), иллюстрирующие принцип работы выпрямителя ВДГИ-301 совместно с секциями обмоток трансформатора Т1,, Т1,, Т2; работают тиристоры У1, У2, (15, а в другой полупернод напряжения совместно с секциями обмоток Т!э, Т14, Т2„работают тиристоры УЗ, !'4, $'6. При открытии тиристора Ь'1 ($'4) на секции Т11, Т!э (Т1э, Т!4) первичной обмотки подается напряжение сети. После выпрямления напряжения вентилями )17, )18 через дроссель 1.
и сварочную дугу проходит базовый ток. Для выравнивания коэффициента пульсаций базового тока во всем диапазоне регулирования дроссель 1. выполнен нелинейным. При малых сварочных токах индуктивность дросселя больше, чем при больших. Схема управления выпрямителем ВДГИ-301 позволяет изменять наклон внешних характеристик при работе выпрямителя в режиме базового тока. При больших токах, с целью высокого саморегулирования дуги, внешние характеристики жесткие, а при малых токах (с целью стабилизации базового тока для предотвращения обрывов дуги) внешние характеристики крутопадающие.
Тири торы Уб (Ю) включаются с запаздыванием относительно момента включения тиристоров И ($'4). Одновременно с тиристорами Рб (Щ могут включаться тиристоры ~l2 (УЗ), выключая тиристоры У! (У4). При этом уменьшается коэффициент трансформации трансформатора. Такому режиму соответствует диапазон крутых импульсов большой амплитуды, Когда тиристоры (12 (И) не включаются и тиристоры У1 (Щ продолжают работать, то выпрямитель ВДГИ-301 работает с пологими импульсами малой амплитуды.
В каждом диапазоне амплитуда и длительность импульсов определяются фазой включения тиристоров Л (Щ, Базовый ток зависит от момента включения тиристоров У! (У4) относительно момента включения тиристоров Л ()1б). Запирание последних происходит естественным путем при снижении напряжения питания. В выпрямителе ВДГИ-301 предусмотрена возможность предварительно, при отсутствии выходного напряжения, установить (по прибору) средние значения напряжения иа дуге и напряжение импульса. Другим прибором с переключателем на три положения можно измерять в процессе сварки базовый ток, ток дуги и амплитуду импульса.
Параметры выпрямителя ВДГИ-30! стабилизированы при изменениях напряжения сети от+5 до — !0% от номинального. То~ность стабилизации по базовому току от +1,5 до +3%, по импульсному— от +3 до — 6%. Пределы регулирования тока 10 — 200 А, коэффициент пульсаций базового тока не более 40% . Амплитуда импульса тока 1000 А, длительность 4 мс, Выпрямитель ВДГИ-301 рассчитан на повторно-кратковременный режим работы с ПВ = 60% при продолжительности цикла сварки 5 мин на работу электродом диаметром 1,6 — 2,0 мм.
Техническая характеристика выпрямителя ВДГИ-30! следующая: климатическое исполнение, категория размещения УЗ; нижняя температура окружающей среды — 10'С; номинальный сварочный ток 315 А; номинальное рабочее напряжение 30 В; пределы регулирования сварочного тока 40 — 315 А, рабочего напряжения !0 — 35 В; первичная мощность 13 кВА; напряжение сети 380 В; габаритные размеры 748Х1015Х953 мм; масса 350 кг. Специализированные источники питания постоянного тока с унифицированными блоками для дуговой сварки, резки и плазменного напыления. Источники выпускаются Производственно-конструкторским объединением (ПКО «Электромеханика»). Эти источники выполняются на базе единой принципиальной электрической схемы с регулированием выходного тока с помощью тиристоров, Единая принципиальная электрическая схема источников реализована в виде унифицированных блоков, в которые входят унифицированные узлы, удовлетворяющие требованиям, предъявляемым к свойствам источников технологией сварки, резки и плазменного напыления.
Источники построены с использованием принципа обратных связей по выходным току н напряжению. Наличие в схеме ряда блоков, содержащих унифицированные узлы, выполняющие определенные функции, создает возможность управлять формой, величиной и продолжительностью импульсов, подаваемых на тиристоры силового выпрямительного блока источника питания. Благодаря этому осуществляется регулирование выходных тока или напряжения источника. Схемы источников обеспечивают стабилизацию выходного тока при изменениях напра~кения питающей сети, длины дуги и температуры окружающей среды, Источники серий ВСВУ и ВСВ используют для сварки неплавящимся электродом; серии ВСП вЂ” для сварки плавящимся электродом; серии ВПР— для плазменной резки; источник ВПН вЂ” для плазменного напыления.
Источники питания серии ВСВУ предназначены для автоматической сварки изделий из обычных, коррозионно-стойких и жаропрочиых сталей и титановых сплавов открытой н сжатой дугой в непрерывном и импульсном режимах. Источники серии ВСВУ обеспечивают стабилизацию установленного сварочного тока ~2,5% при изменениях напряжения сети + !0%, длины дуги от 0,5 до 6 мм и температуры окружающей среды от +5 до +35' С. Источники серии ВСВУ обеспечивают: плавное, регулируемое во времени, автоматическое нарастание тока в начале сварки от минимального до заданного значения, благодаря чему происходит равномерный разогрев конца вольфрамового электрода и повышается его стойкость; плавное регулирование тока дежурной дуги при импульсной сварке от 2 до 30% от номинального сварочного тока; работу в непрерывном и импульсном режимах; модулирование формы импульса от практически прямоугольной до Треугольной; плавное, регулируемое во времени снижение тока от рабочего до Минимального значения в конце сварки при заварке кратера.
Независимость сварочного тока от температуры окружающей среды достиГается благодаря тому, что элементы электрической схемы источника, чувствиЖльные к изменению температуры среды, помещены в термастат специальной хгонструкции, входящий в блок регулирования. Источники серии ВСВУ выпускаются на сварочный ток 40, 80, 160, 315 и 630 А. Функциональная блок-схема источников серии ВСВУ приведена на рис. 52.
Силовой трехфазный трансформатор Т имеет одну первичную обмотку Т1 М две вторичных обмотки Т2 и Т2, (рис. 53). Фазы первичной и вторичных об- Источники питания для дуеавой сварки, наплавки и режи Специализированные источники питания моток соединены звездами. Напряжение от вторичной обмотки Т2 силового трансформатора подводится к трехфазному выпрямителю 1У, собранному по мостовой схеме выпрямлення на тиристорах.
Основной силовой выпрямнтельный узел ВСВУ имеет пологопадающую внешнюю характеристику и входит в блок 1г. От вторичной обмовки Т2, силового трансформатора напряжение подводится к трехфазмому выпрямителю уа, собранстовой схеме, который входит гательного источника питания ь'ешь ) ) )т~ Рис, 53. Упрощенная электрическая схема силовой цепи источника питания серии ВСВУ ВИП, включенного на дугу параллельно с основным источником питания ВСВУ. Вспомогательный источник питания ВИП имеет крутопадающую внешнюю харак. тернстику.
Такая форма характеристики обеспечивается действием трех однофазных неуправляемых линейных дросселей Ев с ферромагнитными сердечниками. Требуемый ток возбуждения дуги устанавливается соответствующим зазором в разъемном сердечнике дросселя Л . Этот ток является минимальным током источника питания серии ВСВУ. Блок ВИП обеспечивает необходимое напряжение холостого хода источника питания 200 В для сварки в среде гелия и 100 В для сварки в среде аргона.
На рис. 54 приведена форма внешних характеристик источ. ника питания серии ВСВУ. Силовой трехфазный выпрямитель у', собранный по мостовой схеме на тиристорах, выполняет функции управляемого выпрямителя, формирователя внешней статической характеристики, стабилизатора и коммутатора тока, модулятора импульсов и регулятора тока дежурной дуги при импульсной сварке. В зависимости от номинального тока источника блок у' комплектуется тиристорамиз рассчитанными на разные рабочие токи.
Термозащита тнристоров обеспечиваетси Рис. 52. Функциональная блок-схема источников серии ВСВУ: Т вЂ” силовой трехфазный трансформатор: У вЂ” силовой тиристорный выпрямительный блок; ВИП вЂ” вспомога. тельный источник питания для возбуждения дуги; ИЗ— измерительный элемент; Ь вЂ” дроссель в цепи выпрямленного тока; б — осциллятор; БФИ вЂ” блок формирования импульсов; БРТ вЂ” блок регулирования тока; ТБ — триггерный блок; РБ — репейный блок вил Ув 1 1 1 1"В 1 1 1 'й 1 специальным узлом, смонтированным в релейном блоке РБ. Датчиком температуры является терморезистор, установленный в радиаторе тириетора, которнй включен последним в цепи водЯного охлаждениЯ и, следовательноа наиболее сильно нагрет.
При превышении температуры охлаждающей воды пе сравнению с заданной температурой срабатывает специальное реле, которое отключает силовую цепь источника и включает сигнальную лампу. и,в Вспомогательный источник пи- 2М тания ВИП представляет собой неуправляемый выпрямитель с крутопадающей внешней характеристикой и служит для возбуждения маломощной дуги, которая возникает Рис, 54.
Форма внешних ха. до зажигания сварочной дуги. В и ро- рактеристик источника питацессе сварки горят одновременно ния серии ВСВУ обе дуги, Маломощная дуга обеспечивает сигналы обратной связи по току и напряжению, необходимые для получения вертикального участка внешней характеристики источника питания до возбуждения сварочной дуги.
Совмещение двух, существенно различных по форме ТМ внешних характеристик, когда маломощный вспомогательный источник имеет достаточное для надежного возбуждения дуги напряжение, а основной источник — вертикальную внешнюю характеристику в диапазоне рабочих напряжений — позволяет существенно снизить напряжение холостого хода основного источника питания сварочной дуги, а следовательно, потребляемую установкой мощность, массу, габаритные размеры, повысить КПД и коэффициент мощности.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
