Зависи от технологичен процес, а именно марката на заварения метал и вида на покритието на заваръчния електрод, работата се извършва с променлив или постоянен ток. Постоянният ток се различава благоприятно от променливия ток, тъй като дъгата гори много по-стабилно. Това означава, че процесът на заваряване е по-лесен за извършване и процесът на заваряване може да се извърши дори при ниски токове. За стабилизиране на тока се използва заваръчен преобразувател или трансформатор.

Поставяне на източници за провеждане заваръчни работиможе да бъде индивидуален или централизиран. При поставяне на група оборудването се поставя на разстояние около 30 - 40 метра от поста, а самите източници на захранване се поставят на минимално разстояниеот заварчика.

Концепцията за заваръчен преобразувател.

Заваръчният инвертор е комбинация от AC двигател и специален DC заваръчен модул. В преобразувателя електрическата енергия от мрежата за променлив ток се преобразува в механична енергия на електродвигателя на устройството, валът на генератора се върти, което води до образуването на постоянен електричество. Ефективността на конвертора не е много висока и те също имат въртящи се части, което ги прави по-малко надеждни и по-малко удобни за използване.

Отбелязваме обаче, че по време на строително-монтажните работи използването на преобразуватели е с по-висок приоритет, тъй като те са по-малко чувствителни към колебанията на напрежението в мрежата. За захранване на заваръчната дъга с постоянен ток се използват както мобилни, така и стационарни преобразуватели.

Заваръчен конверторима две части - задвижващ електродвигател и заваръчен генератор, които са обединени в един корпус.

Котвата на преобразувателя и неговият ротор са разположени на общ вал, чиито лагери са закрепени към корпуса на капака на преобразувателя. Също така на вала между електродвигателя и генератора е разположен вентилатор, който охлажда цялата система и я предпазва от прегряване. Работата на преобразувателя се основава на електромагнитна индукция.

Стационарни и мобилни конвертори.

Така че заваръчните преобразуватели могат да бъдат стационарни или мобилни. Станциите за заваряване на стационарни продукти са разположени в малки заваръчни кабини. По правило стационарните постове са разположени за заваряване на малки продукти.

Мобилните стълбове се използват доста за заваряване големи структури: водопроводи и нефтопроводи, метални конструкции и др. В същото време за защита на работниците от отрицателно въздействиеултравиолетовите лъчи, разпространяващи се от заваръчната дъга, щитовете са монтирани на височина около един и половина метра; те са изработени от огнеупорни материали.

За големи обеми заваръчни работи е рационално да се използват заваръчни преобразуватели.

Заваръчният преобразувател създава постоянен ток за заваряване, а количеството на самия постоянен ток се регулира с помощта на баластни реостати. По време на монтажа и изпълнението обикновено се използват мобилни станции за заваряване ремонтна дейност. В този случай заваръчният преобразувател се монтира в ремаркета или затворени автомобили; те са оборудвани с превключватели, които след това се свързват към оборудването.

Правила за безопасност при работа с преобразуватели.

Когато работите с преобразувателя, трябва да знаете следните правила за работа с тези устройства:

• Напрежението на клемите на устройството е 380/220 волта, така че при никакви обстоятелства клемите не трябва да се покриват. Моля, обърнете внимание, че всички връзки от страната на високото напрежение на преобразувателя трябва да се извършват от електротехник, квалифициран да извършва този вид работа.
• Корпусът на инвертора винаги трябва да бъде правилно заземен.
• Напрежението на клемите на генератора от 40 V на празен ход може да се увеличи до 85 V. Ако има проводящ под, работа при високи температури на въздуха, висока степенвлажност, прах, напрежение над 12 V могат да бъдат опасни за живота на работниците.
• Ако в помещението има висока влажност, наличие на проводящ ток и други фактори, които увеличават вероятността от токов удар, е необходимо да се използват гумени ръкавици и ботуши с гумени подметки.
• Лицата и очите на работниците трябва да бъдат защитени през цялото време с помощта на каски и щитове за лице.

В заключение можем да кажем, че преобразувателят се използва за преобразуване на променлив ток в постоянен ток чрез промяна на енергията от едно състояние в друго. Трябва да се имат предвид опасностите от инверторите и трябва да се вземат необходимите мерки за защита на работниците от електрически опасности.

Заваръчният електрически преобразувател е комбинация от генератор за постоянен ток и електрически моторпостоянен ток. По време на работа променливотоковото електричество от мрежата се преобразува в механична енергия на електрически мотор. В резултат на въртене на вала на генератора, той се преобразува в постоянен ток електрическа енергия, използвана за заваряване. Преобразувателят има относително ниска ефективност и поради наличието на въртящи се елементи се счита за по-малко надежден в сравнение с токоизправителя. Но за строително-монтажните работи използването на генератори има своите предимства. Например, в сравнение с други източници, те са по-малко чувствителни към колебанията на мрежовото напрежение.

Устройството на заваръчен електрически преобразувател: електродвигател, генератор, който генерира заваръчен ток. Поради факта, че дизайнът включва въртящи се елементи, надеждността и ефективността на устройството е по-ниска от тази на стандартните трансформатори и токоизправители.

Но преобразувателите имат своето предимство - те генерират заваръчен ток, който практически не зависи от падането на мрежовото напрежение. Най-препоръчително е да ги използвате в случай на повишени изисквания към качеството на заваръчните работи.

Работни компоненти на преобразувателя оборудване за заваряване, включително баласти и контролно оборудване, се помещават в един корпус. Разграничават се мобилни агрегати и конвертори (за строително-монтажни работи) и стационарни станции (използвани в производството). Имат малко различни характеристики.

Принцип на действие

Принципът на действие на механизма PSO-500 позволява генерирането на константа, променлив ток. Доста често преобразувателите на марката PSO-500 се използват в производствените цехове, тъй като се характеризират с висока техническа производителност и надеждност.

Инсталационни функции

• Устройството се основава на генератор с марка GSO-500, чиято цел е генериране на постоянен електрически ток.
• Два режима на работа: до 300 A и 500 A.
• Роторът на електродвигателя и котвата на генератора са монтирани на един и същи вал. Между тях е поставено перка на вентилатор, осигуряваща ефективно охлаждане на механизма.
• Багерът, изпълняващ функцията за стартиране на устройството, и реостатът, който регулира работния процес, са разположени в един блок, закрепен неподвижно към тялото на инсталацията.
• За регулиране на заваръчния ток се използва реостат, който е свързан към веригата на намотката на възбуждане.

Заваръчният конвертор модел PSO-500 е монтиран на колесно шаси и е с леко тегло. Благодарение на тези характеристики инсталацията е доста мобилна и може да се използва на строителни обекти.

Мерки за безопасност

Когато използвате преобразуватели, трябва да спазвате изискванията за безопасност на електрическите инсталации:

• корпусът трябва да бъде заземен; работата, свързана със свързването на устройството към електрическата мрежа, трябва да се извършва изключително от професионален електротехник;
• Като се има предвид, че оборудването е свързано към източник на захранване с напрежение 220/380 V, клемната кутия на двигателя трябва да бъде затворена и надеждно изолирана.

Въпреки факта, че заваръчните преобразуватели консумират повече електрическа енергияпоради ниската ефективност и наличието на механични връзки, заваръчният ток винаги е стабилен, независимо от промените в мрежовото напрежение. Това дава възможност да се правят заварки Високо качество.

Също така е необходимо да се спазват следните изисквания при работа със заваръчния преобразувател:

• задължително заземяване на корпуса на инсталацията;
• Напрежение от 380/220 V на клемите на двигателя се счита за опасно; те трябва да бъдат надеждно изолирани и покрити. Работата по свързването се извършва от опитен електротехник, който има разрешение за работа високо напрежение;
• на клемите на генератора под товар напрежението е 40 V, при празен ход напрежението на генератора GSO-500 може да се увеличи до 85 V. По време на работа на оборудването в затворени помещения с висока влажност, при наличие на прах, на на открито, при повишени температури заобикаляща среда(повече от 30 градуса), проводими подови настилки, заваръчни материали върху метални конструкции, напрежение над 12 V представлява опасност за човешкия живот.

В много случаи се използват инсталации за извършване на заваръчни работи, чийто основен компонент е понижаващ трансформатор, но има и други видове заваръчно оборудване. В повечето случаи само професионалистите знаят какво представлява заваръчният преобразувател, но има много процеси, при които тяхното използване е единственият възможен вариант.

Структурно устройство

Заваръчният преобразувател е електрическа кола, състоящ се от задвижващ електродвигател и генератор, който осигурява генерирането на ток, необходим за извършване на работата. Поради факта, че устройството генератор за заваряваневключва въртящи се части, неговата ефективност и надеждност са малко по-ниски от тези на традиционните токоизправители и трансформатори.

Но предимството на преобразувателя е, че той произвежда заваръчен ток, който практически не зависи от промените в захранващото напрежение. Поради това използването му е препоръчително за заваръчни работи, които имат високи изисквания за качество.

Всички работни компоненти на заваръчния преобразувател, включително баласти, са монтирани в един корпус. В същото време има мобилни заваръчни преобразуватели и агрегати, както и стационарни постове. Първите се използват предимно при извършване на монтажни и строителни работи, вторите се използват в заводски условия.

Инсталациите от този тип могат да генерират значителен заваръчен ток (до 500 A или повече), но си струва да запомните, че работата в режими, надвишаващи стандартната стойност за този параметър, не е разрешена. Работата в критични режими може да доведе до повреда на инсталацията.

Преобразувател PSO 500

Принципът на работа на заваръчния преобразувател ви позволява да генерирате постоянен и променлив заваръчен ток. Много често в производството можете да видите преобразувателя PSO 500, който се характеризира с висока надеждност и производителност.

Характеристиките му включват следните точки:

Заваръчният преобразувател PSO 500 е монтиран на междуосие, което му осигурява добра мобилност. Благодарение на това уредът може да работи в условията на строителна или монтажна площадка.

Когато използвате заваръчни преобразуватели, трябва да спазвате правилата безопасна работаелектрическо оборудване:

• Корпусът на устройството трябва да бъде заземен; всички работи по свързването на устройството към захранването трябва да се извършват от квалифициран електротехник.
• Като се има предвид, че преобразувателят трябва да бъде свързан към мрежа 220/380 V, клемната кутия на двигателя трябва да бъде добре изолирана и затворена.

Въпреки факта, че заваръчният преобразувател консумира повече енергия за извършване на работата (поради наличието на механични връзки и ниската ефективност), той осигурява стабилен заваръчен ток, независимо от промените в захранващото напрежение, което подобрява качеството на заваръчния шев.

Класификация на заваръчните преобразуватели и агрегати.За заваряване с постоянен ток източниците на енергия са заваръчни преобразуватели и заваръчни агрегати. Заваръчният преобразувател се състои от генератор за постоянен ток и задвижващ електродвигател, заваръчният агрегат се състои от генератор и двигател с вътрешно горене. Заваръчните апарати се използват за работа в полеви условия и при големи колебания на напрежението в захранващата електрическа мрежа. Генераторът и двигателят с вътрешно горене (бензин или дизел) са монтирани на обща рамка без колела, на ролки, колела, в каросерията на автомобил и на база на трактор.

Да работиш в различни условияПроизвеждат се следните агрегати: ASB-300-7 - бензинов двигател GAZ-320, монтиран с генератор GSO-300-5 на рама без колела; ASD-3-1 - дизелов двигател и генератор SGP-3-VIII - в същия дизайн; ASDP-500 - като предишното устройство, но монтирано на двуосно ремарке; SDU-2 - агрегат, монтиран на базата на трактор Т-100М; PAS-400-VIII - двигател тип ЗИЛ-164. и генератор SGP-3-VI, монтиран на твърда рамка, оборудвана с ролки за движение равен под. Произвеждат се и други единици, които се различават по дизайн.

Заваръчните генератори могат да бъдат еднопостни или многопостови, предназначени да захранват едновременно няколко заваръчни станции. Еднопостовите заваръчни генератори се произвеждат с падащи или твърди външни характеристики.

Повечето от генераторите, които комплектуват заваръчни агрегати и преобразуватели (тип PS и PSO), имат падаща външна характеристика. Преобразувателният генератор тип PSG има твърда характеристика на тока и напрежението. Произвеждат се универсални генератори, които позволяват получаване както на падащи, така и на твърди характеристики (конвертори тип PSU).

Заваръчните преобразуватели PSO-500, PSO-ZOOA, PSO-120, PSO-800, PS-1000, ASO-2000, PSM-1000-4 и други се доставят предимно с асинхронни трифазни двигатели с катерица в един корпус дизайн. Имат колела за придвижване из цеха или са монтирани неподвижно върху плоча.

Техническите данни на някои преобразуватели са дадени в табл. 51.

Устройство и експлоатация на заваръчни генератори.Промишлеността произвежда три вида заваръчни генератори: с независими и паралелни възбуждащи намотки, демагнетизиращи последователни намотки и засенчени полюси.

Генератори с независима възбуждаща намотка и демагнетизираща последователна намотка (фиг. 119) се използват главно в заваръчни преобразуватели PS0420, PSO-ZOOA, PSO-500, PSO-800, PS-1000, ASO-2000, които се различават по мощност и дизайн .

На диаграмата на генератора (фиг. 199, А) са показани две възбуждащи намотки: независими ни последователен СЪС, които са разположени на различни полюси. В независимата верига на намотката е включен реостат RT. Серийната намотка е направена от шина с голямо напречно сечение, тъй като в нея протича голям заваръчен ток. От част от навивките му се прави кран и се поставя на ключа П.

Магнитният поток на последователната намотка е насочен към магнитния поток, създаден от независимата намотка на възбуждане. В резултат на действието на тези нишки се появява резултантен поток. При празен ход серийната намотка не работи.

Напрежението на отворена верига на генератора се определя от тока в намотката на възбуждането. Това напрежение може да се регулира с реостат RT, променяйки количеството ток във веригата на магнетизиращата намотка.

При натоварване се появява заваръчен ток в серийната намотка, създавайки магнитен поток в обратна посока. С увеличаването на заваръчния ток противоположният магнитен поток се увеличава и работното напрежение намалява. По този начин се формира падаща външна характеристика на генератора (фиг. 119, b).

Външните характеристики се променят чрез регулиране на тока в независимата възбудителна намотка и превключване на броя на завъртанията на размагнитващата намотка.

По време на късо съединение токът се увеличава толкова много, че размагнитващият поток рязко се увеличава. Полученият поток и следователно напрежението на клемите на генератора пада почти до нула.

Заваръчният ток се регулира по два начина: чрез превключване на броя на завъртанията на размагнитващата намотка (два диапазона) и чрез реостат в веригата на независимата намотка (плавно управление). При свързване на заваръчния проводник към лявата клема (фиг. 119, А) малки токове са инсталирани, големи токове са инсталирани отдясно.

Генераторите с паралелно намагнитване и последователно размагнитване на възбуждащи намотки принадлежат към системата на генераторите със самовъзбуждане (фиг. 120). Следователно техните полюси са направени от феромагнитна стомана, която има остатъчен магнетизъм.

Както се вижда от диаграмата (фиг. 120, А), генераторът има две намотки на главните полюси: намагнитваща H и последователно свързана размагнитваща намотка C. Токът на намагнитващата намотка се създава от арматурата на самия генератор, за която се използва третата четка СЪСразположен на комутатора в средата между главните четки АИ b.

Противоположното свързване на намотките създава падаща външна характеристика на генератора (фиг. 120, b). Заваръчният ток се регулира плавно от RP реостат, свързан към веригата на намотката на самовъзбуждане. За стъпаловидно регулиране на тока размагнитващата намотка е разделена по същия начин, както при генератор тип PSO. По тази схема работят генераторите на заваръчни преобразуватели PS-300, PSO-ZOOM, PS-3004, PSO-300 PS-500, SAM-400.

Генератор със засенчени полюси (фиг. 121) няма последователна намотка. Този генератор има различно разположение на полюсите от обикновеното. електрически генераторипостоянен ток. Магнитните полюси не се редуват (северът е последван от юг, след това отново север и т.н.), а полюсите със същото име са разположени наблизо (два северни и два южни, фиг. 121, b). Хоризонталните полюси Nr се наричат ​​главни, а вертикалните н p - напречен.

Ориз. 121. Генератор с разделени полюси: a, b - основни магнитни и електрически вериги; F g i, F p i - магнитни потоци на котвата, Fg - основен магнитен поток, F p - напречен магнитен поток, GN - неутрална, P - напречна полюсна намотка, GL - основна полюсна намотка, RT - реостат

Основните стълбове имат изрези, за да ги направят по-малки напречно сечениеза пълно насищане с магнитен поток вече на празен ход. Напречните полюси имат голямо напречно сечение и работят във всички режими с непълно насищане. На главните полюси са разположени само основните намотки на възбуждането, а върху напречните са разположени само напречни намотки. Във веригата на напречните възбуждащи намотки е монтиран регулиращ реостат RT. И двете намотки са свързани паралелно и получават енергия от четките, т.е. генераторът работи със самовъзбуждане. Генераторът има две основни четки АИ bи допълнителна четка с.

При натоварване в намотката на котвата се появява ток, който създава магнитен поток на котвата, който накланя главните полюси и демагнетизира напречните. Тъй като основните полюси са напълно наситени, ефектът от магнетизиращия поток не влияе. С увеличаване на заваръчния ток се увеличава магнитният поток на арматурата, нейният демагнетизиращ ефект (срещу потока на напречните полюси) се увеличава и това води до намаляване на работното напрежение; създава се падаща външна характеристика на генератора. Така падащата характеристика на генератора се получава поради размагнитващия ефект на магнитния поток на котвата.

Плавното управление на заваръчния ток се осъществява от реостат във веригата на напречната намотка на възбуждане 1.

1 (В произвежданите по-рано генератори от този тип (SUG-2a, SUG-26 и др.) Грубото регулиране на тока се извършва чрез изместване на четките от неутрала.)

Генераторите на преобразуватели PS-300M, SUG-2ru и др. работят по схема с разделен полюс.

Конструкции на еднопостови заваръчни преобразуватели.Преобразувателите PS-300-1 и PSO-300 се използват за захранване на една станция за заваряване, наваряване и рязане. Преобразувателите са предназначени за работен ток от 65 до 340 A.

Преобразувателният заваръчен генератор е тип генератор с паралелно намагнитващо и последователно размагнитващо поле намотки.

Генераторът има рязко падащи външни характеристики (фиг. 120, b) и два диапазона на заваръчните токове: 65 - 200 A и при свързване на заваръчния кабел към лявата клема (+) с пълния брой навивки на серийната размагнитваща намотка; 160 - 340 A - при свързване към дясната клема (+) с част от навивките на последователната намотка. Веригата на магнетизиращата възбуждаща намотка включва реостат тип RU-Zb със съпротивление 2,98 ома за токове 4,5 - 12 A, предназначен за регулиране на заваръчния ток.

Преобразувателят PSG-300-1 е предназначен за захранване на полуавтоматична заваръчна станция в защитен газ. Преобразувателният генератор има твърда външна характеристика, която се създава от отклоняващия ефект на последователната намотка на възбуждане. Независимата възбуждаща намотка се захранва от селенов токоизправител, свързан към AC мрежата чрез ферорезонансен стабилизатор. В независимата верига на намотката на възбуждане е включен реостат, който ви позволява плавно да регулирате напрежението на клемите на генератора от 16 до 40 V. Преобразувателят е свързан към мрежата с помощта на пакетен превключвател. Границите на регулиране на заваръчния ток са 75 - 300 A.

Универсалните заваръчни преобразуватели PSU-300, PSU-500 имат както падащи, така и твърди външни характеристики. Преобразувателите от този тип се състоят от едностанционен DC заваръчен генератор и трифазно задвижване асинхронен двигателс ротор с катерицаразположени в същата сграда.

Генераторът за заваряване тип GSU се произвежда с четири основни и два допълнителни полюса (фиг. 122). Завъртанията на основната намотка за възбуждане на магнетизиране са положени върху двата основни полюса, които получават захранване от мрежата чрез стабилизиращ трансформатор и селенов токоизправител. На другите два основни полюса са положени навивките на последователната намотка на възбуждането; магнитният поток на тези полюси е насочен към главния магнетизиращ поток. Допълнителните полюсни намотки са предназначени за подобряване на комутацията.

За да се получат стръмни външни характеристики, се включва независима възбуждаща намотка, последователна демагнетизираща намотка и част от намотките на допълнителни полюси.

При преминаване към твърди външни характеристики (фиг. 122, b) серийната размагнитваща намотка е частично изключена, но е включен увеличен брой навивки на намотката на допълнителните полюси.

Промяната на типа на характеристиката се извършва чрез превключване на пакетния превключвател, зададен на разпределителна уредба, и свързване на заваръчните проводници към две съответни скоби на клемната платка.

Въведение:

Видове заваряване.

Електрическо заваряване.

Диаграма на метална заваръчна дъга.

Специална част:

Заваръчен конвертор.

Диаграма на заваръчния преобразувател PSO-500.

Фундаментален електрическа схемазаваръчен преобразувател PSO-500.

Генераторна верига с независимо възбуждане и размагнитваща последователна намотка.

Заваръчен токоизправител.

Принцип на работа на заваръчен токоизправител.

Концепцията за дизайна на заваръчен трансформатор и регулатор.

Електрическа схема (а) и магнитна система (б) на STN трансформатор в единичен корпус

Включване, настройка и изключване на заваръчния преобразувател.

Експлоатация:

Правила за безопасност при работа със заваръчни преобразуватели.

Мерки за безопасност на противопожарното оборудване при работа на трансформатори.

Заключение.

Литература.

Технологичният процес за получаване на постоянна връзка чрез установяване на междуатомни и междумолекулни връзки между заварените части на продукта по време на тяхното нагряване (локално или общо) и/или пластична деформация.

Заваряването се използва за свързване на метали и техните сплави, термопласти във всички области на производството и в медицината.

При заваряване се използват различни източници на енергия: електрическа дъга, електрически ток, газов пламък, лазерно лъчение, електронен лъч, триене, ултразвук. Развитието на технологиите вече прави възможно извършването на заваряване не само в индустриални предприятия, но в областта и условия на монтаж(в степта, в полето, в открито море и т.н.), под вода и дори в космоса. Процесът на заваряване крие риск от пожар; токов удар; отравяне с вредни газове; увреждане на очите и други части на тялото от термично, ултравиолетово, инфрачервено лъчение и пръски от разтопен метал.

Видове заваряване

Заваряване чрез триене.

Заваряване с триене, образуването на заварена връзка с този тип заваряване под налягане се случва по време на взаимното движение на заварените продукти един спрямо друг под въздействието на натиск върху тях.

Точково заваряване.

Точковото заваряване е един от видовете контактно електрическо заваряване на метали. При точково заваряване частите се нагряват от електрически ток в точката на контакт и се компресират (не във всички случаи). И основният тип връзка е скута заварено съединение, Ето защо точково заваряванее широко разпространен в автомобилната индустрия, по време на ремонт на автомобили и за производство на щамповани конструкции.

Контактно заваряване.

Съпротивителното заваряване е един от термомеханичните класове заваряване, при който заварено съединение се образува в резултат на нагряване на заваряваните продукти и последваща пластична деформация на съединението под действието на сила на натиск.

Лазерно заваряване.

Лазерното заваряване е един от най-модерните в технологично отношение методи за заваряване, по отношение на плътността на мощността не отстъпва на електронно-лъчевото заваряване, но не изисква изграждането на вакуумна камера. Лазерното заваряване се извършва в защитена газова среда или във въздух. За разлика от електрическата дъга и електронния лъч, лазерният лъч не се влияе от магнитни полета- това осигурява по-стабилно образуване на заваръчния шев.

Електродъгово заваряване.

Дъгово заваряване - източникът на топлина за нагряване и топене на метала при този вид заваряване е електрическа дъга, която възниква между заварявания метал и електрода. Електрическата топлина действа върху краищата на заваряваните части, металът на електрода се топи - образува се заваръчна вана. Когато металът се втвърди в заваръчната вана, се създава заварена връзка. За създаване на електрическа дъга се използват специални източници на постоянен или променлив ток

Електрическо заваряване.

При електродъгово заваряване източникът на топлина е електрическа дъга. Заваръчната дъга е електрически разряд между два електрода в газова среда, който е придружен от отделяне на голямо количество топлина и светлина.

При заваряване по метода Benardos единият електрод е въглероден, другият е заварявания метал. При заваряване по метода на Славянов единият електрод е прът за топене на метал, а другият е заварявания метал. Електродите са свързани с проводници към източници на захранване - заваръчна машина.

Възбуждането - запалването на дъгата - се получава чрез мигновен контакт на електродите с последващото им разделяне. В момента късо съединениеТокът, генериран във веригата, бързо загрява електродите в точките на техния контакт. Когато един от електродите се отдалечи, те се стопяват в точката на контакт и пространството между тях се запълва с метални пари. Действието на дъгата разтопява заварения метал до определена дълбочина, наречена дълбочина на проникване. Електродният метал, разтопен в дъгата, се пренася във ваната с основен метал под формата на капчици с различни размери. При висока температура на метални пари йонизацията на пространството между електродите е толкова значителна, че малко напрежение между електродите (около 50 V) е достатъчно, за да се образува електрически разряд.

За поддържане на стабилен разряд - дъга - е необходима непрекъсната йонизация на дъговата междина. Тази йонизация се осигурява от електрони, излъчени от повърхността на отрицателния електрод (катод). Свободни електрони, разположени на повърхността на отрицателния електрод в случайно движение, с високи температуриПод влиянието електрическо полелетят извън катода. Електроните, движещи се от катода, се сблъскват в дъговата междина с молекули на пари и газове и ги разделят на положителни и отрицателни - йони и електрони.

Броят на електроните, излизащи от катода, се увеличава и кинетичната енергия, придадена от него, се увеличава с увеличаване на напрежението върху електродите. При достатъчно напрежение на дъгата взаимното бомбардиране на катода с положителни йони и анода с отрицателни йони и електрони превръща кинетичната енергия на тези частици в топлинна енергия. Освобождаването на топлинна и светлинна енергия от електродите в заваръчната дъга става неравномерно. В това отношение температурата на анода е по-висока от температурата на катода. Температурата в аксиалната част на стълба на дъгата достига 6000°C.

Фиг. 1. Диаграма на метална заваръчна дъга: 1 - електрод; 2 - отложен метал; 3 - неблагороден метал; 4 - кратер; 5 - дълбочина на проникване

Когато токът преминава през дъговата междина (с постоянна дъга), напрежението на дъгата (15-35 V) ще бъде по-ниско от напрежението на запалване (55-60 V). Големината на напрежението на дъгата зависи от термичното състояние на дъговата междина, от степента на нейната йонизация и най-вече от дължината на дъгата. Колкото по-къса е дъгата, толкова по-ниско е напрежението. Заваръчната дъга може да се захранва с постоянен или променлив ток. Дъгата, захранвана с променлив ток, е по-малко стабилна поради факта, че токът в нея при нормална честота от 50 периода променя посоката си 100 пъти в секунда и в тези моменти, с ниска йонизация на дъговата междина, дъгата може да се счупи. За да се увеличи стабилността на дъга, захранвана с променлив ток, се използват йонизиращи покрития върху електродите и прилагането на високочестотни токове към дъгата.

При заваряване с метален електрод по метода на Н. Г. Славянов, разтопеният метал на дъгата на електрода под формата на капки преминава във вана от разтопен неблагороден метал, смесва се и кристализира в него след охлаждане, образувайки заваръчен шев. Заваряването по Славянов може да се извършва на постоянен ток с прав и обратен поляритет и на променлив ток. Диаграмата на метална заваръчна дъга е показана на фиг. 1.

studfiles.net

Заваръчен конвертор.

Заваръчният инвертор е комбинация от AC двигател и DC генератор за заваряване. Електрическата енергия на мрежата за променлив ток се преобразува в механична енергия на електродвигателя, върти вала на генератора и се преобразува в електрическа енергия на постоянен заваръчен ток. Поради това ефективността на преобразувателя е ниска: поради наличието на въртящи се части, те са по-малко надеждни и удобни за използване в сравнение с токоизправителите. Въпреки това, за строително-монтажни работи, използването на генератори има предимство пред други източници поради по-ниската им чувствителност към колебанията на мрежовото напрежение.

За захранване на електрическата дъга с постоянен ток се произвеждат мобилни и стационарни заваръчни преобразуватели. На фиг. Фигура 11 показва устройството на едностанционен заваръчен преобразувател PSO-500, масово произвеждан от нашата индустрия.

Фиг. 1 Диаграма на заваръчния преобразувател PSO-500

2-Електродвигател

3-Вентилатор

4-намотка на полюсите

5-Анкерни стълбове

6-Колектор

7-Токо тегличи

8- Ръчно колело за регулиране на тока

9-заваръчни клеми

10-амперметър

Превключвател с 11 пакета

12-Конвертор за управление и кутия за контролно оборудване

Преобразувателят за заваряване с една станция се състои от две машини: задвижващ електродвигател 2 и заваръчен генератор за постоянен ток, разположени в общ корпус 1. Котвата на генератора 5 и роторът на електродвигателя са разположени на общ вал, чиито лагери са монтирани в капаците на корпуса на преобразувателя. На вала между електродвигателя и генератора има вентилатор 3, предназначен да охлажда устройството по време на работа. Котвата на генератора е изработена от тънки пластини от електротехническа стомана с дебелина до 1 mm и е снабдена с надлъжни жлебове, в които са положени изолирани намотки на намотката на котвата. Краищата на котвената намотка са запоени към съответните пластини на колектора 6. На полюсите на магнитите са монтирани намотки 4 с намотки от изолиран проводник, които са включени в електрическата верига на генератора.

Генераторът работи на принципа на електромагнитната индукция. Когато арматурата 5 се върти, нейната намотка пресича линиите на магнитното поле на магнитите, в резултат на което в намотките на котвата се индуцира променлив електрически ток, който се преобразува в постоянен ток с помощта на колектора 6; от четките на токоприемника 7, когато има натоварване в заваръчната верига, токът тече от комутатора към клемите 9.

Баластното и контролно оборудване на преобразувателя е монтирано на корпус 1 в обща кутия 12.

Преобразувателят се включва от партиден превключвател 11. Плавното регулиране на стойността на тока на възбуждане и регулирането на режима на работа на заваръчния генератор се извършва от реостат в независимата верига на възбуждане от ръчното колело8. С помощта на джъмпер, свързващ допълнителната клема към една от положителните клеми от последователната намотка, можете да настроите заваръчния ток да работи до 300 и до 500 A. Работа на генератора при токове, надвишаващи горните граници (300 и 500 A) не се препоръчва, тъй като е възможно машината да прегрее и системата за превключване да бъде нарушена.

Големината на заваръчния ток се определя от амперметър 10, чийто шунт е свързан към арматурната верига на генератора, монтиран вътре в корпуса на преобразувателя.

Намотките на генератора са изработени от мед или алуминий. Алуминиевите шини са подсилени с медни пластини. За защита от радиосмущения, възникващи по време на работа на генератора, се използва капацитивен филтър, състоящ се от два кондензатора.

Преди пускането на преобразувателя в експлоатация е необходимо да се провери заземяването на корпуса; състояние на четките на колектора; надеждност на контактите във вътрешните и външните вериги; завъртете волана на реостата обратно на часовниковата стрелка, докато спре; проверете дали краищата на заваръчните проводници не се допират един до друг; монтирайте джъмпер на клемната платка според необходимия заваръчен ток (300 или 500 A).

Преобразувателят се стартира чрез включване на двигателя в мрежата (партиден ключ 11). След свързване към мрежата е необходимо да проверите посоката на въртене на генератора (когато се гледа от страната на колектора, роторът трябва да се върти обратно на часовниковата стрелка) и, ако е необходимо, разменете проводниците в точката, където са свързани към захранването захранваща мрежа.

За да обясним принципа на работа на заваръчния преобразувател, нека разгледаме опростена електрическа верига на преобразувателя PSO-500 (фиг. 2). Асинхронен електродвигател 1 с ротор с катерица има три статорни намотки, свързани в звездна верига (380 V). Пакетният превключвател 2 се използва за включване на електродвигателя към трифазна мрежа с променлив ток с напрежение 380 V. Четириполюсният заваръчен генератор 8 има независима възбуждаща намотка 5 и последователна демагнетизираща намотка 7, което осигурява падаща външна характеристика на генератора. Намотки 5 и 7 са разположени на различни полюси. Независимата възбуждаща намотка 5 се захранва от постоянен ток от селенов токоизправител 4, свързан към захранващата мрежа на намотките на електродвигателя чрез стабилизатор на напрежение (еднофазен трансформатор) 3 и се включва едновременно с пускането на електродвигателя.

Заваръчният ток се регулира от реостат 6, свързан към веригата на независимата възбуждаща намотка 5. Текущата стойност се измерва с амперметър 9. Заваръчната верига е свързана към клемите на платката 10, върху която има джъмпер, който превключва секции от серийната намотка 7 на два диапазона на заваръчен ток: до 300 A и до 500 A. Кондензаторите 11 елиминират радиосмущенията, които възникват по време на работа на преобразувателя.

(Фиг. 2) Принципна схема на заваръчния преобразувател PSO-500

1- Асинхронен електродвигател

2- Партиден превключвател

3- Стабилизатор на напрежението

4- Селенов токоизправител

5-намотка независимо възбуждане

6- Регулируем реостат

7- Серийна размагнитваща намотка

8- Четириполюсен заваръчен генератор

9-Амперметър

Скоби за 10 дъски

11- Кондензатори

Принципна схема на заваръчен генератор с независимо възбуждане и демагнетизираща последователна намотка.

Фигура 3 показва схемата на генератора GSO-500 с независимо възбуждане и демагнетизираща последователна намотка. Намагнитващата независима възбуждаща намотка се захранва от ток от отделен източник (променливотокова мрежа през полупроводников селенов токоизправител), а размагнитващата намотка е свързана последователно с намотката на котвата, така че създаваният от нея магнитен поток FR е насочен към магнитния поток Fnv на възбудителната намотка. Токът Inv във възбуждащата намотка и следователно величината на магнитния поток Fnv в нея може да се променя плавно с помощта на реостат R. Серийната демагнетизираща намотка обикновено е разделена, което позволява стъпаловидно управление на заваръчния ток чрез промяна на броя ефективни ампер-обороти в намотката. Напрежението на отворена верига на генератора се определя от тока в независимата възбудителна намотка. С увеличаване на заваръчния ток Iw, магнитният поток Фр в размагнитващата намотка се увеличава, което, действайки срещу потока Fnv на независимата намотка на възбуждане, намалява напрежението в заваръчната верига, създавайки падаща външна характеристика на генератора (фиг. 146).

Външните характеристики се променят чрез регулиране на тока в независимата възбудителна намотка и превключване на броя на завъртанията на размагнитващата намотка. По тази схема работят заваръчните генератори на преобразувателите PSO-120, PSO-800. За да се получи твърда външна характеристика, последователните размагнитващи намотки се превключват така, че да действат съвместно с независимата възбуждаща намотка. По тази схема работят конверторните генератори PSG-350 и PSG-500.

(Фиг. 3) Генераторна верига с независимо възбуждане и размагнитваща последователна намотка.

studfiles.net

Проучване на заваръчния преобразувател

Заваръчният електрически преобразувател е комбинация от DC генератор и DC електродвигател. По време на работа променливотоковото електричество от мрежата се преобразува в механична енергия на електрически мотор. В резултат на въртене на вала на генератора, той се преобразува в постоянен ток електрическа енергия, използвана за заваряване. Преобразувателят има относително ниска ефективност и поради наличието на въртящи се елементи се счита за по-малко надежден в сравнение с токоизправителя. Но за строително-монтажните работи използването на генератори има своите предимства. Например, в сравнение с други източници, те са по-малко чувствителни към колебанията на мрежовото напрежение.

устройство

Устройството на заваръчен електрически преобразувател: електродвигател, генератор, който генерира заваръчен ток. Поради факта, че конструкцията на генератора за заваряване включва въртящи се елементи, надеждността и ефективността на устройството е по-ниска от тази на стандартните трансформатори и токоизправители.

Работните звена на конвертора за заваръчно оборудване, включително баластите, са разположени в един корпус. Разграничават се мобилни агрегати и конвертори (за строително-монтажни работи) и стационарни станции (използвани в производството). Те имат малко по-различни характеристики.

Принцип на действие

Принципът на действие на механизма PSO-500 осигурява възможност за генериране на постоянен и променлив ток. Доста често преобразувателите на марката PSO-500 се използват в производствените цехове, тъй като се характеризират с висока техническа производителност и надеждност.

Инсталационни функции

• Устройството се основава на генератор с марка GSO-500, чиято цел е генериране на постоянен електрически ток.
• Два режима на работа: до 300 A и 500 A.
• Роторът на електродвигателя и котвата на генератора са монтирани на един и същи вал. Между тях е поставено перка на вентилатор, осигуряваща ефективно охлаждане на механизма.
• Багерът, изпълняващ функцията за стартиране на устройството, и реостатът, който регулира работния процес, са разположени в един блок, закрепен неподвижно към тялото на инсталацията.
• За регулиране на заваръчния ток се използва реостат, който е свързан към веригата на намотката на възбуждане.

Заваръчният конвертор модел PSO-500 е монтиран на колесно шаси и е с леко тегло. Благодарение на тези характеристики инсталацията е доста мобилна и може да се използва на строителни обекти.

Мерки за безопасност

Когато използвате преобразуватели, трябва да спазвате изискванията за безопасност на електрическите инсталации:

• корпусът трябва да бъде заземен; работата, свързана със свързването на устройството към електрическата мрежа, трябва да се извършва изключително от професионален електротехник;
• Като се има предвид, че оборудването е свързано към източник на захранване с напрежение 220/380 V, клемната кутия на двигателя трябва да бъде затворена и надеждно изолирана.

Въпреки факта, че заваръчните преобразуватели консумират повече електрическа енергия поради ниската ефективност и наличието на механични връзки, заваръчният ток винаги е стабилен, независимо от промените в мрежовото напрежение. Това прави възможно производството на висококачествени заварки.

Също така е необходимо да се спазват следните изисквания при работа със заваръчния преобразувател:

• задължително заземяване на корпуса на инсталацията;
• Напрежение от 380/220 V на клемите на двигателя се счита за опасно; те трябва да бъдат надеждно изолирани и покрити. Работата по свързването се извършва от опитен електротехник, който има разрешение за работа с високо напрежение;
• на клемите на генератора под товар напрежението е 40 V, на празен ход напрежението на генератора GSO-500 може да се увеличи до 85 V. По време на работа на оборудването в затворени помещения с висока влажност, при наличие на прах, на открито , при повишени температури на околната среда (повече от 30 градуса), проводими подови настилки, заваръчни материали върху метални конструкции, напрежение над 12 V представлява опасност за човешкия живот.

Сергей Одинцов

electrod.biz

Pereosnastka.ru

Заваряване на метал

Дизайнът на някои заваръчни преобразуватели

Преобразувател PSO-500. Предназначен за еднопостово ръчно заваряване и рязане, както и за механизирано заваряване под флюс. Преобразувателят се състои от постояннотоков генератор за заваряване и трифазен асинхронен електродвигател. Нормалната работа на преобразувателя е възможна само в посоката на въртене, посочена от стрелката на панела на генератора.

Генераторът работи по независима верига на възбуждане с последователна размагнитваща намотка. Има четири основни магнитни полюса. На два полюса има намотки на независима възбуждаща намотка (мощна намотка), изработена от голям брой навивки от тънък проводник. На другите два основни полюса има намотки от последователна възбудителна намотка (размагнитваща), изработена от малък брой навивки от дебела тел (шина). За да се осигури нормално превключване, генераторът има два допълнителни магнитни полюса.

Кутията, монтирана на корпуса на преобразувателя, съдържа захранващ блок за независима възбуждаща намотка, регулиращ реостат, амперметър и пакетен превключвател за пускане и спиране на електродвигателя на преобразувателя. Захранващият блок за независимата възбудителна намотка се състои от еднофазен понижаващ трансформатор 220/80 V и селенов токоизправител, свързани в еднофазна мостова (пълна вълна) верига.

Преобразувателят има два диапазона на заваръчен ток - до 300 A, до 500 A. Изходната клема е с четири клеми. Заваръчните проводници се свързват към клемите минус (-) и плюс (+). Положителната клема е свързана с джъмпер към клема 300 A или към клема 500 A - това дава два диапазона на тока. Плавното регулиране на тока в двете граници се извършва от регулиращ реостат.

Заваръчният преобразувател PD-501 има подобно устройство.

Преобразувателите PSO-500, PD-501 не трябва да се бъркат с преобразувателя PSG-500, предназначен за механизирано заваряване с консумативи в среда въглероден двуокис. Всички тези преобразуватели са направени в един и същ основен корпус и са сходни на външен вид един с друг. Преобразувателят PSG-500 има твърда външна характеристика, така че е невъзможно да се използва за ръчно заваряване с покрити електроди. Много лесно се различават преобразувателите по изходната клемна платка. Конверторът PSG-500 има само две изходни клеми: отрицателна (-) и положителна (+).

Преобразувател PSO-300. Проектиран за ръчно заваряване и рязане на една станция. Нормалната работа на преобразувателя е възможна само в посоката на въртене, посочена от стрелката на панела на генератора.

Преобразувателният генератор работи в съответствие с паралелна верига на възбуждане с последователна размагнитваща намотка. Има четири основни магнитни полюса. На два полюса има намотки от паралелна намотка на възбуждане (магнетизиране), изработена от голям брой навивки от тънък проводник. На другите два основни полюса има намотки от последователна възбудителна намотка (размагнитваща), изработена от малък брой навивки от дебела тел (шина). За да се осигури нормално превключване, генераторът има два допълнителни магнитни полюса.

Ориз. 1. Платка на изходните клеми на генератора на етикети PSO-500

Кутията, монтирана на корпуса на преобразувателя, съдържа регулиращ реостат, амперметър и пакетен превключвател за пускане и спиране на електродвигателя на преобразувателя.

Преобразувателят има два диапазона на заваръчен ток - до 180 A, до 300 A. Платката на скобата е с четири скоби. Постепенното и плавно регулиране на tsk се извършва подобно на преобразувателя PSO-500.

Преобразувател 11D-305. Проектиран за ръчно заваряване и рязане на една станция. Нормалната работа на преобразувателя е възможна само в посоката на въртене, посочена на края на преобразувателя. Преобразувателят се състои от DC вентилов генератор, трифазен асинхронен електродвигател и контролно оборудване.

Вентилният генератор е високочестотен индукторен генератор с вграден токоизправителен блок. Силовата трифазна намотка на котвата е разположена в процепите на статора на индукторния генератор. Възбуждащата намотка е прикрепена към корпуса на генератора и е поставена между две зъбни колела на ротора на генератора (индуктор). Генераторният токоизправител е сглобен от силициеви вентили с помощта на трифазна мостова схема.

Контролната кутия на преобразувателя съдържа оборудване за контрол на баласта: превключвател за стартиране и спиране на електродвигателя, превключвател за обхвати на заваръчен ток, захранващ блок за намотката на възбуждане на генератора (трансформатор на напрежение, токов трансформатор, токоизправител).

Преобразувателят има два диапазона на заваръчен ток - до 150 A, до 350 A, които се осигуряват чрез превключване на трифазната намотка на котвата на генератора. Плавното регулиране на тока в диапазоните се извършва дистанционно с помощта на регулиращ реостат, свързан към контролната кутия.

Преобразувател PSM-1000-4. Предназначен за едновременно захранване на няколко станции за ръчно заваряване, които са свързани към преобразувателя паралелно чрез баластни реостати. Нормалната работа на преобразувателя е възможна само в посоката на въртене, посочена на панела на генератора.

Преобразувателният генератор работи по схема със смесено възбуждане. Има четири основни магнитни полюса. Бобините от паралелни и последователни възбуждащи намотки са разположени на всички полюси. Бобините с паралелно навиване имат голямо числозавои от тънка тел, намотки от серийно навиване - малък брой завъртания от дебела тел (шина). За да се осигури нормално превключване, генераторът има четири допълнителни полюса.

За плавно регулиране на напрежението на генератора се използва контролен реостат, който е свързан към веригата на паралелната намотка на възбуждане на генератора.

Заваръчният ток на всяка заваръчна станция се регулира на етапи с помощта на баластен реостат. Всички степени на реостата могат да бъдат свързани помежду си паралелно с помощта на превключватели. С увеличаване на броя на превключваните етапи, общото съпротивление на баластния реостат намалява, а заваръчният ток се увеличава и обратно.

Баластен реостат. Това е регулируемо омично съпротивление, състоящо се от няколко етапа. В заваръчната верига баластният реостат е свързан последователно с дъгата в разреза на проводника, отиващ към електрода. Всяка степен на баластния реостат е свързана към заваръчната верига с помощта на превключвател, разположен на предната стена на реостата. Тук на табелката можете да видите приблизителната стойност на заваръчния ток в зависимост от броя на включените степени.

Елементите на съпротивителните стъпала на реостата са изработени от топлоустойчив фехрален проводник с правоъгълна или кръгло сечениеи се изпълнява под формата на спирала.

Произвеждат се баластни реостати за номинални токове 200, 315, 500 А. Някои марки баластни реостати: РБ-200, РБ-201, РБ-300, РБ-301, РБ-302, РБ-500, РБ-501. Схематична диаграмабаластният реостат е показан на фиг. 31.

Ако е необходима стойност на тока, по-голяма от тази, за която е проектиран реостатът, тогава два баластни реостата могат да бъдат свързани паралелно.

Преобразувател PSU-500. Дизайнът е подобен на преобразувателя PSO-500. Е универсален. Предназначен за еднопостово ръчно заваряване и рязане, за механизирано заваряване под флюс, за механизирано заваряване в среда на въглероден диоксид.

Преобразувателният генератор има както падащи, така и твърди външни характеристики. Генераторът се възбужда независимо с последователна размагнитваща намотка.

Генераторът има четири основни магнитни полюса и два допълнителни. На двата главни полюса има намотки на независима (магнитизираща) възбуждаща намотка, изработена от голям брой навивки от тънък проводник. Серийните (размагнитващи) намотки на възбуждане са разположени на другите два основни полюса.

За получаване на падаща външна характеристика на преобразувателя се използват независими (магнетизиращи) и последователни (демагнетизиращи) възбуждащи намотки, както и част от намотките на допълнителните полюси на генератора.

За да се получи твърда външна характеристика на преобразувателя, част от завъртанията на последователната (демагнетизираща) намотка на възбуждането се изключват, но се включват пълен номернамотки на допълнителни стълбове.

Превключването на външните характеристики се осъществява чрез пакетен превключвател и свързване на заваръчните кабели към две съответни скоби на клемното табло.