В зависимост от технологичния процес, а именно вида на заварявания метал и вида на електродното покритие за заваряване, работата се извършва или с променлив или с постоянен ток. Директният ток от променливотока се сравнява благоприятно с факта, че дъгата гори много по-стабилно. Това означава, че процесът на заваряване се осъществява по-лесно и е възможно да се извърши процесът на заваряване дори при ниски токове. За стабилизиране на тока се използва заваръчен трансформатор, трансформатор.

Поставянето на източници за заваряване може да бъде индивидуално или централизирано. Когато се групират, оборудването се поставя на разстояние около 30 - 40 метра от поста, а самите захранващи устройства се поставят на минимално разстояние от заварчика.

Концепцията за заваръчен преобразувател.

Заваръчният преобразувател е комбинация от променлив ток с електрически двигател и специален заваръчен блок с постоянен ток. В преобразувателя електрическата енергия от променливотоковата мрежа се предава на механичната енергия на електродвигателя на устройството, валът на генератора се върти, в резултат на което се генерира постоянен електрически ток. Ефективността на преобразувателя не е много голяма и те също имат въртящи се части, в резултат на което те са по-малко надеждни при използването им и не са толкова удобни.

Отбелязваме обаче, че по време на строителни и монтажни работи използването на преобразуватели е по-приоритетно, 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.

Заваръчният преобразувател има две части - задвижващ електродвигател и заваръчен генератор, които са комбинирани под един корпус.

Арматурата на конвертора и неговият ротор са разположени на общ вал, лагерите на който са фиксирани към корпуса на преобразувателя. Също така, на вала между електрическия двигател 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 преобразуватели.

Така че, заваръчните конвертори могат да бъдат стационарни или мобилни. Постовете за заваряване на стационарни продукти са разположени в малки заваръчни кабини. По правило стационарните стълбове имат за заваряване на малки предмети.

Мобилните стълбове се използват за заваряване на достатъчно големи конструкции: водопроводи и нефтопроводи, метални конструкции и др. В същото време, за да се предпазят работниците от отрицателното въздействие на ултравиолетовите лъчи, разпространяващи се от заваръчната дъга, са инсталирани щитове с височина около метър и половина, те са изработени от негорими материали.

Рационално е да се използват заваръчни преобразуватели за големи обеми заваръчна работа.

Заваръчният преобразувател създава постоянен ток за заваряване, а самата стойност на постоянен ток се регулира от баластни реостати. Мобилните заваръчни станции обикновено се използват за монтажни и ремонтни работи. В същото време заваръчният конвертор е инсталиран в ремаркета или затворени автомобили, те са оборудвани с превключватели на ножове, които след това са свързани към оборудването.

Правила за безопасност при работа с преобразуватели.

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

• Напрежението в клемите на устройството е 380/220 волта, следователно, в никакъв случай не трябва да се затварят клемите. Обърнете внимание, че всички връзки от страната на високо напрежение в преобразувателя трябва да се извършват от електротехник, упълномощен да извършва този вид работа.
• Корпусът на предавателя трябва винаги да е надеждно заземен.
• Напрежението в клемите на генератора от 40 V на празен ход може да се увеличи до 85 V. Ако има проводим под, работата при висока температура на въздуха, висока влажност, прах, напрежение над 12 V може да бъде животозастрашаваща за работниците.
• При повишена влажност в помещението, наличието на проводим ток и други фактори, които увеличават вероятността от токов удар, е необходимо да се използват гумени ръкавици, ботуши с гумени подметки.
• Лицето и очите на работниците трябва винаги да бъдат защитени с каски и щитове.

В заключение можем да кажем, че преобразувателят се използва за превръщане на променлив ток в постоянен ток чрез прехвърляне на енергия от едно състояние в друго. Необходимо е да се вземе предвид опасността от преобразувателите и да се вземат необходимите мерки за защита на работниците от опасност от токов удар за работниците.

Заваръчен електрически преобразувател е комбинация от DC генератор и електрически постоянен двигател. В процеса става преобразуването на променливотоковото електричество в механичната енергия на електрическия двигател. В резултат на въртене на вала на генератора той се преобразува в електрическа енергия с постоянен ток, използвана за заваряване. Преобразувателят има сравнително ниска ефективност и поради наличието на въртящи се елементи в сравнение с токоизправителя, се счита за по-малко надежден. Но за строителните работи използването на генератори има своите предимства. Например, в сравнение с други източници, те са по-малко чувствителни към колебанията на напрежението в мрежата.

Устройството на заваръчния електрически преобразувател: електрически задвижващ двигател, генератор, генериращ заваръчен ток. Поради факта, че дизайнът включва въртящи се елементи, надеждността и ефективността на устройството е по-ниска от тази на стандартните трансформатори, изправители.

Но преобразувателите в същото време имат своето предимство - те произвеждат заваръчен ток, който на практика не зависи от спада на напрежението в мрежата. Те са най-подходящи да се използват в случай на повишени изисквания за качество на заваряването.

Работните единици на конвертора на заваръчното оборудване, включително баластите, са разположени в един корпус. Те се отличават с мобилни възли и преобразуватели (за строителни и монтажни работи), стационарни стълбове (използвани в производството). Те имат малко по-различни характеристики.

Принцип на работа

Принципът на работа на механизма PSO-500 осигурява възможност за генериране на постоянен, променлив ток. Доста често в производствените цехове се използват датчици PSO-500, тъй като се характеризират с високи технически характеристики и надеждност.

Функции за инсталиране

• Устройството се базира на генератор на марката GSO-500, чиято цел е да генерира постоянен електрически ток.
• Два режима на работа: до 300 A и 500 A.
• Роторът на електродвигателя, арматурата на генератора са оборудвани на един вал. Между тях има вентилатор на работното колело, което осигурява ефективно охлаждане на механизма.
• Чантата, която изпълнява функцията за стартиране на устройството, и реостатът, който регулира работния процес, се поставят в едно цяло, монтирано върху корпуса на блока.
• За регулиране на тока на заваряване се използва реостат, който е свързан към веригата на полевата намотка.

Заваръчният преобразувател модел PSO-500, монтиран върху шаси на колело, има малко тегло. Поради тези характеристики инсталацията е доста мобилна и може да се използва на строителни обекти.

Предпазни мерки за безопасност

При използване на преобразуватели трябва да се спазват изискванията за безопасност на електрическите инсталации:

• случаят трябва да бъде обоснован; работата, свързана със свързването на уреда към електрическата мрежа, трябва да се извършва изключително от професионален електротехник;
• като се има предвид, че оборудването е свързано към 220/380 V захранване, клемната кутия на двигателя трябва да бъде затворена и правилно изолирана.

Въпреки факта, че заваръчните конвертори консумират повече електрическа енергия поради ниската ефективност, наличието на механични връзки, заваръчният ток винаги е стабилен, независимо от спада на напрежението. Това предоставя възможност за изпълнение на висококачествени заварки.

Необходимо е също така да се спазват следните изисквания при работа със заваръчен конвертор:

• задължително заземяване на инсталационния корпус;
• напрежение от 380/220 V се счита за опасно на клемите на двигателя, те задължително трябва да бъдат надеждно изолирани и покрити. Работите по свързване се извършват от опитен електротехник, който има достъп до работа с високо напрежение;
• при клемите на генератора при натоварване напрежението е 40 V, докато на празен ход напрежението на генератора на марката 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), проводяща сексуална основа, заваръчни материали върху конструкции, изработени от метал, напрежение над 12 V представлява опасност за човешкия живот.

В много случаи инсталациите се използват за извършване на заваръчни операции, основните възли на които са понижаващ трансформатор, но има и други видове заваръчно оборудване. Само професионалист знае за това какво е заваръчен датчик, но има много процеси, при които използването им е единственият възможен вариант.

Конструктивно устройство

Заваръчен датчик е електрическа машина, състояща се от задвижващ електромотор и генератор, която осигурява генерирането на ток, необходим за извършване на работа. Поради факта, че устройството на заваръчния генератор включва 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 генерира заваръчен ток, който на практика е независим от спада на напрежението. Следователно използването му е препоръчително за заваряване, които са предмет на високи изисквания за качество.

Всички работни единици на заваръчния преобразувател, включително баластите, са монтирани в един единствен корпус. В този случай има мобилни заваръчни преобразуватели и възли, както и стационарни стълбове. Първият, използван главно при монтажните и строителните работи, вторият - във фабриката.

Инсталациите от този тип могат да генерират значителен заваръчен ток (до 500 A и повече), но си струва да се помни, че работата в режими, надвишаващи стандартния индикатор за този параметър, не е разрешена.   Работата в критични условия може да доведе до повреда на инсталацията.

Преобразувател PSO 500

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

Следните точки могат да бъдат приписани на неговите характеристики:

Заваръчният преобразувател PSO 500 е монтиран на междуосие, което му осигурява добра мобилност. Благодарение на това устройството може да се експлоатира в строителна или инсталационна площадка.

При работа на заваръчни преобразуватели трябва да се спазват правилата за безопасна работа на електрическото оборудване:

• Корпусът на уреда трябва да се заземи без повреда, всички работи по свързването на уреда към електрическата мрежа трябва да се извършват от квалифициран електротехник.
• Като се има предвид, че инверторът трябва да бъде свързан към мрежа 220 / 380V, клемната кутия на двигателя трябва да бъде надеждно изолирана и затворена.

Въпреки факта, че заваръчният преобразувател изразходва повече енергия за работа (поради наличието на механични връзки и ниска ефективност), той осигурява стабилен заваръчен ток, независим от падане на захранващото напрежение, което подобрява качеството на заваръчния шев.

Класификация на заваръчни преобразуватели и възли.  За постояннотоково заваряване като източници на енергия служат заваръчни трансформатори и заваръчни устройства. Заваръчният преобразувател се състои от генератор на постоянен ток и задвижващ електромотор, заваръчният блок се състои от генератор и двигател с вътрешно горене. Заваръчните блокове се използват за работа на полето и в случаите, когато напрежението силно се колебае в електрозахранващата мрежа. Генераторът и двигателят с вътрешно горене (бензин или дизел) са монтирани на обща рамка без колела, на ролки, колела, в задната част на автомобила и на базата на трактор.

За работа в различни условия се произвеждат следните агрегати: ASB-300-7 - бензинов двигател GAZ-320, монтиран с генератор GSO-300-5 на рамка без колела; ASD-3-1 - дизелов двигател и генератор SGP-3-VIII - в същия дизайн; ASDP-500 - като предишния модул, но монтиран на двуосно ремарке; SDU-2 - единица, монтирана на базата на трактора T-100M; PAS-400-VIII - двигател тип ZIL-164. и генератор SGP-3-VI, монтиран върху твърда рамка, оборудвана с ролки за движение по равен под. Предлагат се и други единици, които се различават по своя дизайн.

Заваръчните генератори са единични и многопостови, предназначени за едновременна доставка на няколко заваръчни стълба. Генераторите за еднократно заваряване се произвеждат с падащи или твърди външни характеристики.

Повечето от генераторите, които комплектоват заваръчни агрегати и конвертори (като PS и PSO) имат падаща външна характеристика. Генераторът от тип PSG има твърда характеристика на токово напрежение. Произвеждат се универсални генератори, които правят възможно получаването както на инцидентни, така и на твърди характеристики (PSU конвертори).

Заваръчните преобразуватели ПСО-500, ПСО-ЗООА, ПСО-120, ПСО-800, ПС-1000, АСО-2000, ПСМ-1000-4 и други се доставят главно с асинхронни трифазни мотоциклети с еднофамилна конструкция. Те имат колела, за да се движат из работилницата или са монтирани неподвижно върху плоча.

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

Устройството и работата на заваръчни генератори.  Промишлеността произвежда три вида заваръчни генератори: с независими и успоредни полеви намотки, намотка от серия демагнетизиране и с разцепени полюси.

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

На схемата на генератора (фиг. 199, и) показва две полеви намотки: независими Н  и последователни Cкоито са разположени на различни полюси. Реостатът е включен в независимата верига на намотката RT, Серийната намотка е направена от шина с голямо напречно сечение, тъй като в нея тече голям заваръчен ток. От част от завоите му се прави кран, който се поставя върху превключвателя P.

Магнитният поток на серийната намотка е насочен към магнитния поток, генериран от намотката на независимо възбуждане. В резултат на действието на тези потоци се появява полученият поток. При празен ход последователната намотка не работи.

Напрежението в отворената верига на генератора се определя от тока в полевата намотка. Това напрежение може да се регулира с реостат. RT, промяна на величината на тока във веригата на намагнитващата намотка.

При зареждане се появява заваръчен ток в серийната намотка, създаващ магнитен поток в обратна посока. С увеличаване на тока на заваряване противоположният магнитен поток се увеличава и работното напрежение намалява. Така се образува падаща външна характеристика на генератора (фиг. 119, б).

Външните характеристики се променят чрез регулиране на тока в независимата намотка на възбуждане и превключване на броя на завоите на демагнетизиращата намотка.

При късо съединение токът се увеличава толкова много, че демагнетизиращият поток рязко се увеличава. Полученият поток и следователно напрежението в клемите на генератора на практика пада до нула.

Заваръчният ток се регулира по два начина: чрез превключване на броя на завоите на демагнетизиращата намотка (два диапазона) и чрез реостат в независимата верига на намотка (плавно регулиране). Когато свързвате заваръчния проводник към левия извод (фиг. 119, и) се задават малки токове, вдясно - големи.

Генераторите с паралелно намагнетизиране и последователни намотки на демагнетизиране на полето принадлежат към системата за самовъзбуждане на генераторите (фиг. 120). Следователно техните полюси са изработени от феромагнитна стомана, имаща остатъчен магнетизъм.

Както се вижда от диаграмата (фиг. 120, и), генераторът има две намотки на основните полюси: намагнитване Н и серийно свързани демагнетизиране С. Токът на намагнетизиращата намотка се създава от арматурата на самия генератор, за която третата четка Cразположен на колектора в средата между основните четки и  и б.

Превключването при изключване на намотките създава падаща външна характеристика на генератора (фиг. 120, б). Заваръчният ток непрекъснато се регулира от RP реостата, включен в веригата на самовъзбуждане на намотката. За поетапно регулиране на тока демагнетизиращата намотка се секционира по същия начин, както в генератора тип PSO. Заваръчните трансформатори PS-300, PSO-ZOOM, PS-3004, PSO-300 PS-500, SAM-400 работят съгласно тази схема.

Генератор с разцепени полюси (фиг. 121) няма серийна намотка. В този генератор разположението на полюсите е различно от конвенционалните електрически генератори с постоянен ток. Магнитните полюси не се редуват (северът следва юг, след това отново север и т.н.), а полюсите със същото име са разположени наблизо (два север и два юг, фиг. 121, б). Хоризонталните полюси на Nr се наричат \u200b\u200bглавни, а вертикалните N  n - напречен.

Фиг. 121. Генератор със сплит полюси: a, b - принципни магнитни и електрически вериги; Ф г I, Ф п I - магнитни потоци на арматурата, Фг - основен магнитен поток, Ф п - напречен магнитен поток, GN - неутрален, П - навиване на напречните полюси, Gl - намотка на основните полюси, RT - реостат

Основните стълбове имат изрези, които намаляват напречното им сечение за пълно насищане с магнитен поток дори на празен ход. Напречните полюси имат голямо напречно сечение и работят във всички режими с непълно насищане. На основните полюси са поставени само основните намотки на възбуждане, а на напречните - само напречни. Регулиращ реостат е инсталиран в напречната верига на намотката RT, И двете намотки са свързани паралелно една с друга и получават мощност от четките, т.е. генераторът работи със самовъзбуждане. Генераторът има две основни четки и  и б  и допълнителна четка с.

При натоварване в намотката на арматурата се появява ток, който създава магнитен поток на арматурата, намагнетизиращ основните полюси и демагнетизира напречните. Тъй като основните стълбове са напълно наситени, действието на намагнетизиращия поток не се отразява. С увеличаване на заваръчния ток магнитният поток на арматурата се увеличава, нейният ефект на демагнетизиране (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 демагнетизиращия ефект на магнитния поток на арматурата.

Заваръчният ток непрекъснато се регулира от реостат в кръговата намотка 1 на напречното възбуждане.

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

Според схемата с разделени полюси работят генераторите на конверторите PS-300M, SUG-2ru и др.

Проекти на еднократни заваръчни преобразуватели.  Конверторите PS-300-1 и PSO-300 се използват за захранване на една станция, за заваряване, напластяване и рязане. Преобразувателите са проектирани за работен ток от 65 до 340 A.

Заваръчният генератор на преобразувателя се отнася до тип генератор с успоредно намагнетизиране и последователни намагнитване на полеви намотки.

Генераторът има стръмно падащи външни характеристики (фиг. 120, б) и два диапазона на заваръчните токове: 65 - 200 A и когато заваръчният кабел е свързан към левия извод (+) с общия брой завои на последователната демагнетизираща намотка; 160 - 340 A - когато е свързан към десния терминал (+) с част от завоите на серийната намотка. Реостат от тип RU-Zb със съпротивление 2,98 Ома за токове 4,5 - 12 A е включен в схемата на намотката на намагнитващото поле, предназначена да контролира заваръчния ток.

Преобразувателят PSG-300-1 е проектиран да захранва стойката на полуавтоматично заваряване в защитен газ. Конверторният генератор има твърда външна характеристика, която се създава от намагнитващото действие на серийното поле намотка. Независимата полева намотка се захранва от селенов изправител, свързан към променливата мрежа чрез ферорезонансен стабилизатор. Реостатът е включен в независимата верига за намотка на възбуждане, което ви позволява плавно да регулирате напрежението на клемите на генератора от 16 до 40 V. Преобразувателят е свързан към мрежата с пакетен превключвател. Граници на регулиране на заваръчния ток 75 - 300 A.

Универсалните заваръчни датчици PSU-300, PSU-500 имат както падащи, така и твърди външни характеристики. Преобразувателите от този тип се състоят от еднократен заваръчен генератор на постоянен ток и трифазен индукционен двигател с клечка с клечка в един корпус.

Заваръчен генератор от типа GSU се произвежда с четири основни и два допълнителни полюса (фиг. 122). На двата основни полюса се полагат завоите на основната намотка за намагнитване, която получава мощност от мрежата чрез стабилизиращ трансформатор и селенов изправител. На другите два основни полюса са положени завоите на серийното поле намотка; Магнитният поток на тези полюси е насочен към основния намагнетизиращ поток. Намотките на допълнителни стълбове са предназначени да подобрят превключването.

За да се получат стръмно падащи външни характеристики, се включва независима намотка на възбуждане, последователно демагнетизиране и част от завоите на намотката на допълнителните стълбове.

При преминаване към твърди външни характеристики (фиг. 122, б) серийната демагнетизираща намотка е частично изключена, но увеличен брой завои на намотката на допълнителните стълбове е включен.

Промяната на типа характеристика се извършва чрез превключване на пакетен превключвател, инсталиран на разпределителното устройство, и закрепване на заваръчните проводници към два съответни клеми на клемната платка.

Въведение:

Видове заваряване.

Електрическо заваряване

Схема на дъга за заваряване на метал.

Специална част:

Заваръчен преобразувател.

Схемата на заваръчния трансформатор PSO-500.

Принципна схема на заваръчния трансформатор PSO-500.

Генератор на верига с независимо възбуждане и демагнетизиране на последователна намотка.

Заваръчен изправител.

Принципът на работа на заваръчния изправител.

Концепцията за устройството заваръчен трансформатор и регулатор.

Електрическата верига (a) и магнитната система (b) на STN трансформатора в единичен случай

Включване, регулиране и изключване на заваръчния преобразувател.

операция:

Правила за безопасност при работа на заваръчни конвертори.

Мерки за безопасност на противопожарната техника по време на работа на трансформатори.

Заключение.

Литература.

Технологичният процес за получаване на интегрално съединение чрез установяване на междутомни и междумолекулни връзки между заварените части на продукта при нагряването им (локално или общо) и / или пластична деформация.

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

При заваряване се използват различни източници на енергия: електрическа дъга, електрически ток, газов пламък, лазерно излъчване, електронен лъч, триене, ултразвук. Развитието на технологията позволява заваряване понастоящем не само в промишлени предприятия, но в полеви и монтажни условия (в степ, на полето, в открито море и др.), Под вода и дори в космоса. Процесът на заваряване е свързан с опасност от пожар; токов удар; отравяне с вредни газове; увреждане на очите и други части на тялото от топлинно, ултравиолетово, инфрачервено лъчение и пръски от разтопен метал.

Видове заваряване

Фрикционно заваряване.

Фрикционно заваряване, образуването на заварена фуга с този тип заваряване под налягане се случва, когато заварените продукти се движат една спрямо друга под действието на натиск върху тях.

Точково заваряване.

Точковото заваряване е един от видовете контактно електрическо заваряване на метали. При точково заваряване частите се нагряват с електрически ток в точката на контакт и се компресират (не във всички случаи). А основният тип фуга е заваръчна заварка, така че точковото заваряване придоби широко разпространение в автомобилната индустрия, при ремонта на автомобили, за производството на щамповани конструкции.

Устойчивост на заваряване.

Съпротивителното заваряване е един от класовете за термомеханично заваряване, при който в резултат на нагряване на заварените изделия и последваща пластмасова деформация на съединението под действието на натиск на сила се образува заварена фуга.

Лазерно заваряване

Лазерното заваряване е един от най-технологично усъвършенстваните методи на заваряване, по отношение на плътността на мощността не е по-нисък от заваряването с електронен лъч, но не изисква изграждането на вакуумна камера. Лазерното заваряване се извършва в екранирана газова среда или във въздух. За разлика от електрическата дъга и електронния лъч, магнитният лъч не влияе на лазерния лъч - това осигурява по-стабилно образуване на заварката.

Електродугово заваряване.

Дугово заваряване - източникът на топлина за нагряване и топене на метала при този вид заваряване е електрическата дъга, която възниква между метала, който се заварява, и електрода. Топлината на електричеството действа върху ръбовете на частите, които трябва да бъдат заварени, металът на електрода се стопява - образува се заваръчен басейн. Когато металът се втвърди, в заварения басейн се създава заварка. 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. Заваръчна дъга е електрически разряд между два електрода в газообразна среда, който се придружава от отделяне на голямо количество топлина и светлина.

При заваряване по метода на Benardos единият електрод е въглища, а другият е металът, който се заварява. При заваряване по метода на Славянов единият електрод е метален стопяем прът, другият е заварен метал. Електродите са свързани чрез проводници към източници на енергия - заваръчна машина.

Възбуждането - запалването на дъгата - се осъществява чрез моментален контакт на електродите с последващото им разреждане. По време на късо съединение токът, генериран в веригата, бързо загрява електродите в техните контактни точки. Когато един от електродите се отдалечи, те се стопяват в точката на контакт и пространството между тях се запълва с метални пари. Под действието на дъгата металът, който се заварява, се стопява на една или друга дълбочина, наречена дълбочина на проникване. Металът на електрода, разтопен в дъга, се прехвърля в банята от основен метал под формата на капчици с различни размери. При висока температура на металната пара йонизацията на пространството между електродите е толкова значителна, че малко напрежение между електродите (от порядъка на 50 V) е достатъчно за образуване на електрически разряд.

За да поддържате стабилен разряд - дъгата - се нуждаете от непрекъсната йонизация на дупката на дъгата. Тази йонизация се осигурява от електрони, летящи от повърхността на отрицателния електрод (катод). Свободните електрони, разположени на повърхността на отрицателния електрод, при произволно движение при високи температури под въздействието на електрическо поле излитат от катода. Електроните, движещи се от катода, се сблъскват с молекулите пари и газове в дъговата пропаст и ги разделят на положителни и отрицателни - йони и електрони.

Броят на избягалите от катода електрони се увеличава и кинетичната енергия, прехвърлена към него, нараства с увеличаване на напрежението при електродите. При достатъчно напрежение в дъгата взаимното бомбардиране на катода от положителни йони и анода от отрицателни йони и електрони превежда кинетичната енергия на тези частици в топлина. Освобождаването на топлинна и светлинна енергия от електродите в заваръчната дъга става неравномерно. В тази връзка температурата на анода е по-висока от температурата на катода. Температурата в аксиалната част на дъговата колона достига 6000 ° C.

Фиг. Схема на метална дъга за заваряване: 1 - електрод; 2 - отложен метал; 3 - основен метал; 4 - кратер; 5 - дълбочина на проникване

Когато токът премине през дъгата на дъгата (с постоянна дъга), напрежението на изгаряне на дъгата (15-35 V) ще бъде по-ниско от напрежението на запалване (55-60 V). Големината на напрежението на дъгата зависи от топлинното състояние на дъговата междина, от степента на нейната йонизация и главно от дължината на дъгата. Колкото по-къса е дъгата, толкова по-малко е напрежението. Заваръчната дъга може да бъде снабдена с постоянен и променлив ток. Дъгата, захранвана от променлив ток, е по-малко стабилна поради факта, че токът в нея с нормалната си честота от 50 периода 100 пъти в секунда променя посоката си и в тези моменти с малка йонизация на дупката на дъгата, дъгата може да се счупи. За да се увеличи стабилността на дъгата, подадена от променлив ток, се използват йонизиращи покрития върху електродите и прилагане на високочестотни токове към дъгата.

При заваряване с метален електрод по метода на Н. Г. Славянов, разтопеният дъгов метал на електрода под формата на капчици преминава във ваната с разтопен основен метал, смесва се и кристализира в него след охлаждане, образувайки заварка. Заваряването според Славянов може да се извършва с постоянен ток с пряка и обратна полярност и с променлив ток. Схемата на дъгата за заваряване на метал е показана на фиг. 1.

studfiles.net

Заваръчен преобразувател.

Заваръчният преобразувател е комбинация от променлив двигател и генератор с постоянен ток. Електрическата енергия на променливата мрежа се преобразува в механична енергия на електродвигателя, върти вала на генератора и се преобразува в електрическа енергия на постоянен заваръчен ток. Следователно, ефективността на преобразувателя е ниска: поради наличието на въртящи се части, те са по-малко надеждни и удобни в работа в сравнение с токоизправителите. За строителни и монтажни работи обаче използването на генератори има предимство пред други източници поради по-ниската им чувствителност към колебанията в мрежовото напрежение.

За захранване на електрическа дъга с постоянен ток се произвеждат мобилни и стационарни заваръчни преобразуватели. На фиг. Фигура 11 показва дизайна на PSO-500 единичен заваръчен конвертор, предлаган в търговската мрежа от нашата индустрия.

Фиг. 1 Схема на заваръчния трансформатор PSO-500

2-електрически мотор

3 Ventelyator

4-полюсни бобини

5-котвени стълбове

6 Collector

7-Toko тегличи

8- ръчно колело за текущо регулиране

9-заваръчни клеми

10 амперметър

11-пакет превключвател

12-Коропка пусково-контролно оборудване на конвертора

Заваръчният преобразувател с един оператор се състои от две машини: задвижващ мотор 2 и заваръчен постоянен генератор, разположени в общ корпус 1. Котва 5 на генератора и роторът на електродвигателя са разположени на общ вал, лагерите на които са монтирани в капаците на корпуса на конвертора. На вала между електродвигателя и генератора има вентилатор 3, предназначен за охлаждане на уреда по време на неговата работа. Арматурата на генератора е изтеглена от тънки плочи от електрическа стомана с дебелина до 1 мм и снабдена с надлъжни канали, в които са положени изолирани завои на намотката на арматурата. Краищата на намотката на арматурата са споени към съответните плочи на колектора 6. На полюсите на магнитите са монтирани бобини 4 с намотки от изолирана жица, които са включени в електрическата верига на генератора.

Генераторът работи на принципа на електромагнитната индукция. Когато арматурата 5 се завърти, намотката й пресича магнитните силови линии на магнитите, в резултат на което в намотките на арматурата се индуцира променлив електрически ток, който с помощта на колектора 6 се преобразува в постоянен ток; от четките на токовия колектор 7, с товар в заваръчната верига, токът тече от колектора към клемите 9.

Баластното и контролното оборудване на преобразувателя е монтирано върху корпуса 1 в обща кутия 12.

Преобразувателят се включва от партидния превключвател 11. Гладкото управление на тока на възбуждане и регулирането на режима на работа на заваръчния генератор се осъществява от реостат в независимата верига на възбуждане с маховика8. С помощта на джъмпер, свързващ допълнителна скоба към един от положителните проводници от серийното навиване, е възможно да се настрои заваръчният ток за работа до 300 и до 500 А. Работата на генератора при токове над горните граници (300 и 500 А) не се препоръчва, тъй като е възможно прегряването на машината и системата за превключване е счупено.

Големината на заваръчния ток се определя от амперметър 10, чийто шунт е включен в схемата на арматурата на генератора, монтирана вътре в корпуса на преобразувателя.

Намотките на генератора са изработени от мед или алуминий. Алуминиевите гуми са подсилени с медни плочи. За да се предпази от радиосмущения, произтичащи от работата на генератора, се използва капацитивен филтър от два кондензатора.

Преди да стартирате преобразувателя в експлоатация, е необходимо да проверите заземяването на корпуса; състояние на колекторните четки; надеждност на контактите във вътрешната и външната верига; завъртете контролното колело на реостата напълно обратно на часовниковата стрелка; проверете дали краищата на заваръчните проводници се допират един до друг; инсталирайте джъмпер на клемната платка според необходимата стойност на заваръчния ток (300 или 500 A).

Преобразувателят се стартира чрез включване на двигателя в мрежата (пакетен превключвател 11). След свързване към мрежата е необходимо да се провери 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, да смените проводниците на мястото на свързването им към електрическата мрежа.

За да обясним принципа на работа на заваръчния преобразувател, смятаме опростена електрическа верига на PSO-500 преобразувателя (фиг. 2). Асинхронният електродвигател 1 с ротор с късо съединение има три намотки на статора, свързани съгласно схемата "звезда" (380 V). Партиден превключвател 2 се използва за включване на електродвигателя в трифазна мрежа с променлив ток с напрежение 380 V. Четириполюсният заваръчен генератор 8 има независима намотка на възбуждане 5 и последователна намотка на демагнетизиране 7, осигуряваща падаща външна характеристика на генератора. Намотките 5 и 7 са разположени на различни полюси. Независимата полева намотка 5 се доставя с постоянен ток от селенов изправител 4, който е включен в мрежата за захранване на намотките на двигателя чрез стабилизатор на напрежението (еднофазен трансформатор) 3 и се включва едновременно със старта на електродвигателя.

Заваръчният ток се регулира от реостат 6, който е включен в независимата верига за намотка на възбуждане 5. Стойността на тока се измерва с амперметър 9. Заваръчната верига е свързана към клемите на платката 10, на която има джъмпер, който превключва секции на серийната намотка 7 до два обхвата на заваръчния ток: до 300 а и до 500 а. Кондензаторите 11 елиминират радиосмущенията, произтичащи от работата на преобразувателя.

(Фиг. 2) Схематична схема на заваръчния трансформатор PSO-500

1- асинхронен електродвигател

2- партиден превключвател

3- Стабилизатор на напрежението

4- Селенов изправител

5-навиващо независимо възбуждане

6- Регулируем реостат

7- Серийна демагнетизираща намотка

8- Четириполюсен заваръчен генератор

9 амперметър

10-бордови скоби

11- кондензатори

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

Фигура 3 показва схемата на генератора GSO-500 с независимо възбуждане и демагнетизираща последователна намотка. Магнетизиращата намотка на независимото възбуждане се подава с ток от отделен източник (променлива мрежа през полупроводников селенов изправител), а демагнетизиращата намотка е свързана последователно с намотката на арматурата, така че магнитният поток Fr, генериран от нея, е насочен към магнитния поток Fnv на полевата намотка. Токът Iinv в полевата намотка, и следователно величината на магнитния поток, Fnv, може да бъде гладко променен с помощта на реостат R. Последователната демагнетизираща намотка обикновено се секционира, което позволява използването на поетапно регулиране на заваръчния ток чрез промяна на броя на активните амперни завои в намотката. Напрежението в отворената верига на генератора се определя от тока в независимата намотка на възбуждане. С увеличаване на заваръчния ток Ib, магнитният поток Фр в демагнетизиращата намотка се увеличава, което, действайки противоположно на потока на 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 намотка на възбуждане и превключване на броя на завоите на демагнетизиращата намотка. Заваръчните генератори на преобразувателите PSO-120, PSO-800 работят съгласно тази схема. За да се получи твърда външна характеристика, последователните намотки за демагнетизиране се превключват така, че да действат съгласувано с независимата намотка на възбуждане. Генераторите на датчици PSG-350 и PSG-500 работят според тази схема.

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

studfiles.net

Ние изучаваме преобразувателя за заваряване

Заваръчен електрически преобразувател е комбинация от DC генератор и електрически постоянен двигател. В процеса става преобразуването на променливотоковото електричество в механичната енергия на електрическия двигател. В резултат на въртене на вала на генератора той се преобразува в електрическа енергия с постоянен ток, използвана за заваряване. Преобразувателят има сравнително ниска ефективност и поради наличието на въртящи се елементи в сравнение с токоизправителя, се счита за по-малко надежден. Но за строителните работи използването на генератори има своите предимства. Например, в сравнение с други източници, те са по-малко чувствителни към колебанията на напрежението в мрежата.

приспособление

Устройството на заваръчния електрически преобразувател: електрически задвижващ двигател, генератор, генериращ заваръчен ток. Поради факта, че дизайнът на генератора за заваряване включва въртящи се елементи, надеждността и ефективността на устройството е по-ниска от тази на стандартните трансформатори, изправители.

Работните единици на конвертора на заваръчното оборудване, включително баластите, са разположени в един корпус. Те се отличават с мобилни възли и преобразуватели (за строителни и монтажни работи), стационарни стълбове (използвани в производството). Те имат малко по-различни характеристики.

Принцип на работа

Принципът на работа на механизма PSO-500 осигурява възможност за генериране на постоянен, променлив ток. Доста често в производствените цехове се използват датчици PSO-500, тъй като се характеризират с високи технически характеристики и надеждност.

Функции за инсталиране

• Устройството се базира на генератор на марката GSO-500, чиято цел е да генерира постоянен електрически ток.
• Два режима на работа: до 300 A и 500 A.
• Роторът на електродвигателя, арматурата на генератора са оборудвани на един вал. Между тях има вентилатор на работното колело, което осигурява ефективно охлаждане на механизма.
• Чантата, която изпълнява функцията за стартиране на устройството, и реостатът, който регулира работния процес, се поставят в едно цяло, монтирано върху корпуса на блока.
• За регулиране на тока на заваряване се използва реостат, който е свързан към веригата на полевата намотка.

Заваръчният преобразувател модел PSO-500, монтиран върху шаси на колело, има малко тегло. Поради тези характеристики инсталацията е доста мобилна и може да се използва на строителни обекти.

Предпазни мерки за безопасност

При използване на преобразуватели трябва да се спазват изискванията за безопасност на електрическите инсталации:

• случаят трябва да бъде обоснован; работата, свързана със свързването на уреда към електрическата мрежа, трябва да се извършва изключително от професионален електротехник;
• като се има предвид, че оборудването е свързано към 220/380 V захранване, клемната кутия на двигателя трябва да бъде затворена и правилно изолирана.

Въпреки факта, че заваръчните конвертори консумират повече електрическа енергия поради ниската ефективност, наличието на механични връзки, заваръчният ток винаги е стабилен, независимо от спада на напрежението. Това предоставя възможност за изпълнение на висококачествени заварки.

Необходимо е също така да се спазват следните изисквания при работа със заваръчен конвертор:

• задължително заземяване на инсталационния корпус;
• напрежение от 380/220 V се счита за опасно на клемите на двигателя, те задължително трябва да бъдат надеждно изолирани и покрити. Работите по свързване се извършват от опитен електротехник, който има достъп до работа с високо напрежение;
• при клемите на генератора при натоварване напрежението е 40 V, докато на празен ход напрежението на генератора на марката 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), проводяща сексуална основа, заваръчни материали върху конструкции, изработени от метал, напрежение над 12 V представлява опасност за човешкия живот.

Сергей Одинцов

electrod.biz

Pereosnastka.ru

Заваряване на метали

Някои заваръчни датчици

Преобразувател PSO-500. Предназначена е за еднократно ръчно заваряване и рязане, както и за механизирано заваряване под флюсов слой. Преобразувателят се състои от заваръчен постоянен генератор и трифазен асинхронен електродвигател. Нормалната работа на преобразувателя е възможна само с посоката на въртене, посочена със стрелката на щита на генератора.

Генераторът работи съгласно независима верига на възбуждане с последователна намотка на демагнетизиране. Той има четири основни магнитни полюса. На два полюса има намотки от независима полева намотка (намагнетизирана), направена от голям брой завои от тънка тел. На другите два основни полюса са поставени бобини от серийна полева намотка (демагнетизиране), направени от малък брой завои от дебела жица (шина). За да се осигури нормално превключване, генераторът има два допълнителни магнитни полюса.

В кутия, монтирана на корпуса на преобразувателя, е поставен независим блок за захранване на възбуждане, регулаторен реостат, амперметър, пакетен превключвател за стартиране и спиране на двигателя на конвертора. Независимият захранващ блок за намотка на възбуждане се състои от еднофазен трансформатор с напрежение 220/80 V и селенов изправител, свързан чрез верига на еднофазен мост (полувълнова).

Преобразувателят има два обхвата на заваръчния ток - до 300 A, до 500 A. Изходната клемна платка има четири извода. Заваръчните проводници са свързани към клемите минус (-) и плюс (+). Положителният терминал е свързан от джъмпер с клема 300 А или с клема 500 А - това дава два диапазона на токове. Безкрайно регулируемият ток в двете граници се осъществява чрез регулируем реостат.

Подобно устройство има заваръчен конвертор PD-501.

Преобразувателите PSO-500, PD-501 не трябва да се бъркат с конвертора PSG-500, предназначен за механизирано заваряване с консумативен електрод в среда с въглероден диоксид. Всички тези преобразуватели са направени в един основен случай и приличат един на друг. Преобразувателят PSG-500 има твърда външна характеристика, така че не е възможно да се използва за ръчно заваряване с покрити електроди. Много лесно е да се разграничат конверторите на платката на изходните клипове. Конверторът PSG-500 има само два изходни извода: минус (-) и плюс (+).

Преобразувател PSO-300. Предназначена е за еднократно ръчно заваряване и рязане. Нормалната работа на преобразувателя е възможна само с посоката на въртене, посочена със стрелката на щита на генератора.

Генераторът на преобразувателя работи в съответствие с паралелна схема на възбуждане със серийна демагнетизираща намотка. Той има четири основни магнитни полюса. На два полюса са поставени намотки от успоредна полева намотка (намагнетизиране), направени от голям брой завои от тънка тел. На другите два основни полюса са поставени бобини от серийна полева намотка (демагнетизиране), направени от малък брой завои от дебела жица (шина). За да се осигури нормално превключване, генераторът има два допълнителни магнитни полюса.

Фиг. 1. Платка изходни клипове ttagobrazovatel PSO-500

В кутия, монтирана на корпуса на преобразувателя, се поставят регулиращ реостат, амперметър, партиден превключвател за стартиране и спиране на двигателя на конвертора.

Преобразувателят има два диапазона на заваръчния ток - до 180 A, до 300 A. На клемната платка има четири извода. Постепенното и плавно регулиране на TSC се извършват подобно на PSO-500 конвертора.

Преобразувател 11D-305. Предназначена е за еднократно ръчно заваряване и рязане. Нормалната работа на преобразувателя е възможна само с посоката на въртене, посочена в края на преобразувателя. Преобразувателят се състои от генератор на постоянен ток, трифазен асинхронен електродвигател и контролно оборудване.

Клапанният генератор е индуктор с увеличена честота с интегриран токоизправител. В каналите на статора на индукторния генератор се поставя трифазна силова намотка на арматурата. Полевата намотка е прикрепена към корпуса на генератора и е поставена между два пакета предавки на ротора (индуктора) на генератора. Блокът на токоизправителя на генератора е сглобен от силиконови клапани съгласно трифазна мостова схема.

В контролната кутия на контролното устройство на преобразувателя е поставен: превключвател за пускане и спиране на електродвигателя, превключвател за обхвата на заваръчния ток, захранващ блок за полевата намотка на генератора (трансформатор на напрежение, трансформатор на ток, изправител).

Преобразувателят има два обхвата на заваръчния ток - до 150 A, до 350 A, които се осигуряват чрез превключване на трифазната намотка на генераторната арматура. Безкрайно регулируем ток в границите се осъществява дистанционно с помощта на регулируем реостат, свързан към контролната кутия.

PSM-1000-4 конвертор. Проектиран е за едновременно захранване на няколко ръчни заваръчни станции, които са свързани паралелно към конвертора чрез баластни реостати. Нормалната работа на преобразувателя е възможна само с посоката на въртене, посочена на щита на генератора.

Конверторният генератор работи по смесена схема на възбуждане. Той има четири основни магнитни полюса. На всички полюси са поставени намотки от успоредни и серийни полеви намотки. Намотките с паралелна намотка имат голям брой завои от тънка тел, намотките от последователна намотка имат малък брой завои от дебела жица (шина). За да се осигури нормално превключване, генераторът има четири допълнителни полюса.

За плавно управление на напрежението на генератора, в паралелната верига на намотката на възбуждане на генератора е включен регулаторен реостат.

Регулирането на заваръчния ток във всяка заваръчна станция се извършва поетапно с помощта на баластен реостат. Всички стъпки на реостата с помощта на ножови превключватели могат да бъдат свързани заедно паралелно. С увеличаване на броя на включените стъпки общото съпротивление на баластния реостат намалява, а заваръчният ток се увеличава и обратно.

Баластен реостат. Регулируемо омично съпротивление се състои от няколко етапа. В заваръчната верига баластният реостат е свързан последователно с дъгата в дисекцията на жицата, която отива към електрода. Всеки етап от баластния реостат е включен в заваръчната верига с помощта на ножов превключвател, разположен върху предната стена на реостата. Тук плочата показва приблизителната стойност на заваръчния ток, в зависимост от броя на включените стъпки.

Елементите на етапите на устойчивост на реостата са направени от термоустойчива фехрална тел с правоъгълно или кръгло сечение и са направени под формата на спирала.

Баластните реостати се предлагат при номинални токове 200, 315, 500 А. Някои марки баластни реостати: RB-200, RB-201, RB-300, RB-301, RB-302, RB-500, RB-501. Схематичната схема на баластния реостат е показана на фиг. 31.

Ако се изисква токова стойност, по-голяма от тази, за която е проектиран реостатът, тогава могат да се включат паралелно два баластни реостата.

PSU-500 конвертор. Структурно направен подобен на преобразувателя PSO-500. Той е универсален. Предназначен за еднократно ръчно заваряване и рязане, за механизирано заваряване под флюсов слой, за механизирано заваряване в среда с въглероден диоксид.

Конверторният генератор има както падащи, така и твърди външни характеристики. Възбуждането на генератора е независимо от серия демагнетизираща намотка.

Генераторът има четири основни магнитни полюса и два допълнителни. На двата основни полюса има намотки от независима (намагнетизирана) полева намотка, направена от голям брой завои на тънка тел. На другите два основни полюса са поставени бобини от последователна (демагнетизираща) полева намотка.

За получаване на падаща външна характеристика на преобразувателя се използват независими (намагнетизиращи) и последователни (демагнетизиране) полеви намотки, както и част от завоите на намотките на допълнителните полюси на генератора.

За да се получи твърда външна характеристика на преобразувателя, част от завоите на последователните (демагнетизиращи) полеви намотки са изключени, но общият брой завои на намотката на допълнителните стълбове е включен.

Външните характеристики се превключват чрез партиден превключвател и заваръчните кабели са свързани към два съответни клеми на клемната платка.