Сварка в машиностроении.Том 4 (1041441), страница 49
Текст из файла (страница 49)
Рис. 38. Электри.еская схема (и) и временные диаграммы токов и напряжений прп работе вентильного контактора на активно-индуктивную нагрузку в режиме фазового регулирования для случаев; б) а = гр) в) а ) гр; г) а < ~р Для включения и откл!очения сварочного трансформатора используются управляемые вентили: игнитроны или тиристоры. Два встречно-параллельно соединенных управляемых вентиля (рис.
38, а), последовательно включаемые между первичной обмоткой трансформатора и питавшей сетью, при соответствующем управлении выполняют функции однофазного включателя, который по аналогии получил название вептильный (игнитронный или тиристорный) контактор. На рис. 38, б приведена временная диаграмма прохождения тока через индуктивно-активную нагрузку, которой является контактная машина. Ток, проходящий через первичную обмотку трансформатора, отстает от и сети на угол сдвига фаз гр. Этот угол определяется соотношением активной н индуктивной составляющих полного сопротивления. Если в точках а вкл!очить вентиль 1ЧМ, анод которого находится в этот полупериод напряжения под поло- 207 Включение и регулирование тока Оборудование для контактной сварки Рис.
39. Временная диаграмма, поясняющая возникновение «полуволнового эффекта» жительиым потенциалом, а в точках б — вентиль $'2М, способный проводить только в противоположные полуволны напряжения, то в нагрузке возникает переменный ток, который будет существовать все время, пока подается команда на включение вентилей. Снятие команды исключает возможность включения очередного вентиля и тем самым ограничивает длительность импульса сварочного тока, Управляемый вентиль (типа игнитрон, тиратрон или тиристор) выключается автоматически с уменьшением тока практически до нуля, чем обеспечивается выключение цепи машины без перенапряжений.
Очередность работы вентилей в контакторе также соблюдается автоматически, потому что включение непроводящего вентиля становится возможным только тогда, когда выключится предыдущий и между анодом и катодом ждущего вентиля восстановится напряжение питающей сети. Благодаря возможности фазового изменения момента включения управляемого вентиля вентильный контактор позволяет плавно регулировать действующий ток, С увеличением угла включения вентилей а (рис. 38, в) автоматически уменьшается их угол Х проводимости, а чем меньше угол проводимости, тем меньше действующий ток через нагрузку. На рис.
38 приведены также временные диаграммы токов и напряжений при фазовом регулировании. Если а = гр (рис. 38, б), то переходный процесс отсутствует. Ток принимает сразу свое наибольшее установившееся значение; такое включение называют полнофазным. При (х ) гр (рис. 38, в) ток в каждой полуволне определяется разностью существующих во время проводимости вентиля установившегося !у и свободного 1, токов.
Поэтому снижается наибольшее 3)п Хсоз (2а+ Х+ (р), лсоз !р 19. Угол проводимости Л (а, ф) и ток нагрузки ! * (а, ф) =0 соз ф созф=1 соз ф = 0,9 сов ф = О,б со. 9=0,з созф=07 а в! о -м э Ноо л. гра- дусы л, гра- дусы Л, гра- дусы л. гра- дусы л, гра- дусы лф гра- дусы !69,60 !55,19 140,24 124,66 108,63 91,98 74,80 56,96 Зз,'6З 19,64 0,0 0,958 О,'8З3 О.?ОЗ О, 573 0,447 0,3ЗО 0,226 О.141 0,075 0,030 О, 014 0,0 1,0 0,897 0,785 0,668 0,548 0,430 0,320 0,222 О,! 39 0,074 О, 032 0,007 0,0 0,9?2 0,901 0,816 0,723 0,624 0,520 0,416 0,317 0,223 о,ыз О, О?8 О, 029 о,о ! 76,85 166,56 !56,26 !45,?7 135,22 124,34 113,20 101,74 89,83 77,38 64,27 50,31 35,22 18,66 0,0 О, 98? 0,935 О,'8?1 О, 795 О ?1О 0,616 0,518 0,419 0,322 0,231 О',151 0,084 О, О35 О,ОО? 0,0 Г?5,ЗЗ !64,77 !53,84 !42,74 !31,37 ! 19,55 107,29 94,57 84,24 67,! б 52,23 36,21 18,З4 0,0 18О,О 168, 17 155,90 143,28 130,03 116,24 101,92 86,97 71,32 ~4.90 7,64 19,20 0,0 ! 72,47 161,10 149,46 137,46 124,93 111,99 98,43 84,28 69,40 53,69 З?,'01 !9,20 0,0 0,944 0,851 О, 749 0,641 ОД30 0,420 0,316 0,22! 0,140 О, 076 о,'оз! О, 006 0,0 175,51 162,53 149,01 135, 04 120,45 105,26 89,47 73, 09 55,99 38, 16 19,55 0,0 0,975 0,8! 2 0,651 0,50 0,36 0,244 0,143 О, О?3 О, 036 О, О10 0,0 177,66 !62,08 145,88 ! 29,22 !12,03 94,49 76,40 57,96 З9,11 19,78 0,0 0,895 О,?50 0,607 0,469 0,344 0,234 0,145 О, 072 о,'озо о,оо! О,О 1,0 0,883 0,757 0,625 0,492 0,362 0,241 0,13 О,О45 0,0 0„891 о,"?о? 0,535 О.
385 0,253 О, 159 0,070 О,'ОЗ2 О, 023 0,0 180, О 160,0 140,0 120,0 100,'О 80,0 60,0 40,0 20,0 0,0 169,96 152,23 134,15 1! 5,79 97, 08 78, 19 58,95 39, 52 19,91 0,0 о 30 40 50 60 70 8О 90 100 110 120 13О 140 150 160 1?О 180 180, 00 150,00 140,'ОО 1ЗО, 'ОО 120,00 110,'ОО 100',ОО 90,0 80,0 ?о,о 60,0 50,0 40,0 зо', о 20,0 1О,О о,о 1,О 0,985 0,967 0,939 О, 898 0,845 0,781 О,?О8 0,625 О, 536 0,443 О,З48 0,255 О, 171 О, 095 О, 039 О,О 175. 87 165,84 155,81 145,70 135,58 125,37 115, 03 104,58 93,92 82,97 71,66 59,75 47, 13 3З,'43 18, 12 О,О 0,99 0,959 0,915 0„858 О„?90 0,7!2 0,625 0,532 0,437 0,341 0,250 0„167 О, 096 О, 042 О, 'О12 о,о значение тока и появляются разрывы между его полуволнами.
Действующее значение тока уменьшается и тем сильнее, чем больше угол а. Случай включения с а < гр может возникнуть либо при асинхронном включе нии, когда контактор управляется с помощью реле, либо при неправильной установке импульсов управления. При релейном управлении возникает начальная асимметрия полуволн тока (рис. 38, г), которая в дальнейшем ликвидируется. Существенно меняется форма тока при управлении вентильного контактора импульсами малой длительности.
Включение одного из вентилей с углом а ((р не позволит другому вентилю включиться в момент появления импульса управления (рис. 39), так как продолжается проводимость первого вентиля) когда возникает принципиальная возможность включения второго вентиля, импульса управления уже не будет. Вентильиый контактор начинает работать как однополупериодный выпрямитель. Такой режим работы получил название «полуволновой эффект», который представляет собой наиболее тяжелый случай асимметричной работы вентильного контактора на первичную обмотку сварочного трансформатора. Наиболее эффективной мерой предупреждения полуволнового эффекта считается увеличение длительности управляющих импульсов, Действу)ощий ток, регулируемый изменением угла включения вентилей, это выражение удобно представить в виде 7= — '= 1*=11*, 1/ 2 где 7 — действующий установившийся сннусоидальный ток; 1а — действуюу щий регулируемый ток в относительных единицах, определяемый только соотношением угловых параметров при фазовом управлении.
В табл. 19 приведены угол Х проводимости и ток 1* нагрузки в зависимости от угла а регулирования для различных параметров (р. На рис. 40 изображены регулировочные кривые 1* = 7 (и, гр) веитильного контактора. Оборудование для контактной сварки 209 Тирисггорные контакторы 1Ф 10 0,0 00 07 05 05 ОФ 05 02 01 КТ-04У4 КТ-02У4 КТ-ОЗУ4 КТ-1У4 Параметр 380 380 220 Напряжсние сети 1прн 50 Гц), В Номинальный ток А при ПВ 50% ПВ-20%%а ПВ-5% Максимальный ток при ПВ-20%, Тип тирнстора Ток импульсов управления, А Номинальный расход охла- ждающей воды, л/мин Габаритные размеры мм ширина высота длина Масса, кг 1300/1200 а~ 1400/1300 1600/!500 ! 800/1600 800/700 *' 850/750 1000~850 1100/900 800/700 "' 850/750 1000/850 !! 00/900 200 250 280 ТВ-800 0„4 ТВ-500 0,4 ТВ-500 0,4 ТВ-200 2,0 375/420 470/650 260/340 17,0/30,0 ах 375/420 аз 47 0/650 26 0/34 0 17,0/30,0 ах 325/420 а~ 430/650 260/340 17,0/30,0 ах 320 300 260 6,9 20. Значения Ва и В, соз <р 0,2 0,3 0,4 0,5 2.
15 2,01 1,84 1,72 — 0,853 О, 797 — 0,719 0,666 0,6 0,7 0,8 1,58 1,49 1,44 — 0,603 — 0,556 — О, 534 10 20 50 005050 70 ОО 00 107 110 120 150140150150 170180 и ' Рнс. 40. Регулировочные кривые 1* = 1(а, гр) ветке он В целом регулировочные характеристики нелинейны. Однако на р б уч и могут быть с точностью до 2о/е аппроксимированы прямь ми а очем няю ими ь щ ся в 1ражению 1 = Вза+ Во, где Ве и Вт — постоянные коэффициа ь, подчиенты; а — угол регулирования, радианы.
В табл. 20 п и л. приведены величины Ва и Вт для разных значений соз гр нагрузки и диапазона изменения 0,95,ь 1* ~ 0,3. Зная коэффициенты Ве и В„ можно определить и для требуемого изменения сварочного тока с точйостью 1 — 2а/е. ТИРИСТОРНЫЕ КОНТАКТОРЫ Большинство однофазных машин переменного тока оснащено тиристорным к р .
Ри этом достигается значительный технико-экономический эффект и он. вследствие упрощения схем включения тнристоров, уменьшения рассеиваемых ных азме ов. энергетических потерь, повышения стабильности работы и уменьшен г б р . р . Игнитронные контакторы сейчас устанавливают только в машины большой мощности. Контакторы на тиристорах различных типоразмеров различаются коммуто ы еле в тируемым током. Их техническая характеристика приведена в т б .
21. К р едует выбирать из условия, чтобы первичный ток контактной маш время сва к " м шины во овпи р и на номинальной ступени, с учетом короткого замыкания эл д, р полнофазном включении тока не превосходил номинальный к ектротора, Все асс ток контакр , рассматриваемые контакторы имеют импульсное управление и мог т работать только Р с регуляторами, оснащенными фазоимпульсными выходными могут устройствами. Из-за малой теплоемкости тиристоры не могут работать с номинальными токами без дополнительного отвода тепла.
В контактных машинах принято 2!. Техническая характеристика тнрнсторных контакторов "' В числителе указан номинальный ток при длительности включения не более 0,5 с, в знаменателе — прн длительности включения до 20 с. *' В знаменателе указаны размеры и масса контакторов закрытого испол. иения П р и и е ч а н и е. Температура охлаждающая воды не более 40' С; длительность импульса управления не менее 100 мкс; максимальное импульсное напряжение 900 В. обязательное водяное охлаждение тиристоров. Контроль за расходом воды осуществляется с помощью струйного гидрореле типа РГС-2, установленного на сливе системы охлаждения.
Электроконтакты гидрореле, соединенные с регулятором времени, блокируют включение сварочного тока при от- Х1М сутствии требуемого расхода ВОДЫ. 81 70 На рис. 41 представлена У/М схема тиристорного контактора КТ-1У4. Импульсы управления "'"с с частотой 100 Гц поступают на О! Я2 тиристоры У/М и 1/2М, но хгм включается только тот, анод а~- которого находится под положи- Смвдй.
тельным потенциалом. Цепочка 1с1, 112, РЗ, С1 ограничивает хз, 'ф,' скорость восстановления напряжения на тнрнсторах во время коммутации тока с целью предОтвРащения возможности само- () ь ~л~ произвольного включения, а так- ое и жеснижает величину возможных импульсов перенапряжений. Схема контакторов КТ-02У4, КТ-ОЗУ4, КТ-04У4 более сложна (Рис 42). Для включения силовых тиристоров 172М и ИМ ис- пользуют промежуточный усили- Рис. 41. Принципиальная электрическая схе- ма тиристорного контактора КТ-1У4 210 Оборудование для контактной сварки 2!1 Е« Х7 77 С7 гео Х?7? Иолтроль УЕВ то Хдье Я2 Колтроль Я4 С? Еодрореле ?7Е Сеть Сеть ?4В Ила«льа уя оаелеяая 74 Содрореле лодным катодом.
Полному отсутствию свечения соответствует полнофазное состояние, так как напряжение на тирнсторах в момент их проводимости отсутствует. В некоторых машинах с радиальным приводом электродов используют тиристорный контактор с асинхронным включением. Такой контактор в установившемся режиме обеспечивает пол нофазное включение Рис. 43. Принципиальная электрическая схема тиристорного контактора с асинхронным включением; К2Е контакт гидрореле 1 77Хд7? В Рис. 42. Принципиальная электрическая схема тиристорных контакторов КТ-02У4, КТ-ОЗУ4, КТ-04У4 тельныи элемент — десятиамперный тиристор 17ЕЗ.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
