Convertisseurs de soudage répartis dans les groupes suivants : selon le nombre de postes alimentés - un - postes de garde conçus pour alimenter un arc de soudage ; multiposte, alimentant plusieurs arcs de soudage simultanément ; selon la méthode d'installation - stationnaire, installé immobile sur les fondations ; mobile, monté sur chariots; par le type de moteur qui entraîne le générateur - machines à entraînement électrique ; voitures équipées d'un moteur à combustion interne (essence ou diesel) ; selon le mode d'exécution - boîtier unique, dans lequel le générateur et le moteur sont montés dans un seul boîtier ; séparé, dans lequel le générateur et le moteur sont installés sur le même châssis, et l'entraînement s'effectue via un accouplement.

Convertisseurs de soudage monoposte se composent d’un générateur et d’un moteur électrique ou à combustion interne. Le circuit électrique du générateur de soudage assure une caractéristique externe décroissante et limite le courant de court-circuit. La caractéristique courant-tension externe / (Fig. 14) montre la relation entre la tension et le courant aux bornes du circuit de soudage du générateur. Pour la stabilité de l'arc de soudage, la caractéristique du générateur / doit croiser la caractéristique de l'arc III. Lorsque l'arc est excité, la tension change (//) du point I au point 2. Lorsque

Générateurs de poteaux ombragésfournir une caractéristique externe décroissante en utilisant l'effet démagnétisant du flux magnétique de l'induit. En figue. La figure 15 montre un schéma d'un générateur de soudage de ce type. Le générateur a quatre principaux (Ng et Sr sont les principaux, Nn Et Sn - transversal) et deux supplémentaires (N Et S) poteaux. Dans ce cas, les pôles principaux du même nom sont situés à proximité, formant pour ainsi dire un pôle bifurqué. Les enroulements de champ comportent deux sections : non régulées 2 et réglable 1. L'enroulement non régulé est situé sur les quatre pôles principaux et l'enroulement réglable est situé uniquement sur les pôles transversaux. Le rhéostat 3 est inclus dans le circuit de l'enroulement d'excitation réglable. Un enroulement série est situé sur les pôles supplémentaires. 4. Le long de la ligne neutre de symétrie O - O Entre les pôles opposés du collecteur du générateur se trouvent les balais principaux a et ft, auxquels est connecté le circuit de soudage. Brosse supplémentaire Avec sert à alimenter les enroulements d’excitation.

Lorsque le générateur tourne au ralenti (Fig. 16, UN) Les enroulements des pôles créent deux flux magnétiques Fg et Fp, qui induisent e. d.s. dans l'enroulement d'induit. Lorsque le circuit de soudage est fermé (Fig. 16, b), un courant circulera à travers l'enroulement d'induit, ce qui crée un flux magnétique de l'induit Fya, dirigé le long de la ligne des balais principaux et se fermant à travers les pôles du générateur. Le flux magnétique de l'induit Fya peut être décomposé en deux composantes des flux Phag et Fya. Le flux Fag coïncidera dans la direction du flux Fg des pôles principaux, mais ne pourra pas le renforcer, car les pôles principaux du générateur ont des découpes qui réduisent leurs sections transversales et fonctionnent donc à pleine saturation magnétique (c'est-à-dire la le flux magnétique de ces pôles est indépendant de la charge et reste presque constant). Le flux FYap est dirigé à contre-courant du flux Ф„ des pôles transversaux et donc le fragilise et peut même changer la direction du flux total. Cette action du flux magnétique de l'induit entraîne un affaiblissement de l'ensemble
entraînement magnétique du générateur, et donc à une diminution de la tension sur les balais principaux du générateur. Plus le courant circule dans l'enroulement d'induit, plus le flux magnétique Fya est important, plus la tension diminue. À court-circuit circuit de soudage, la tension sur les balais principaux atteint presque zéro.

Le courant de soudage est réglé en deux étapes : grossièrement et précisément. Lors d'un réglage grossier, la traverse des balais sur laquelle se trouvent les trois balais du générateur est décalée. Si vous déplacez les brosses dans le sens de rotation de l'induit, l'effet démagnétisant du flux d'induit augmente et le courant de soudage diminue. Avec le cisaillement inverse, l'effet démagnétisant diminue et le courant de soudage augmente. De cette manière, des intervalles de courants grands et petits sont établis. Une régulation fluide et précise du courant est effectuée par un rhéostat connecté au circuit d'enroulement d'excitation. En augmentant ou en diminuant le courant d'excitation dans l'enroulement des pôles transversaux avec un rhéostat, le flux magnétique FP est modifié, modifiant ainsi la tension du générateur et le courant de soudage.

Dans les générateurs à pôles divisés de production récente, le courant de soudage est régulé en modifiant le nombre de tours des enroulements sectionnels des pôles du générateur et d'un rhéostat connecté au circuit d'enroulement de champ. Le rhéostat est installé sur le boîtier du générateur et possède une échelle avec des divisions en ampères. Les générateurs SG-300M-1 utilisés dans les convertisseurs PS-300M-1 fonctionnent selon ce schéma.

Diagramme schématique générateur à effet démagnétisant d'enroulement en série l'excitation incluse dans le circuit de soudage est illustrée à la Fig. 17. Le générateur a deux enroulements : l'enroulement d'excitation 1 et un enroulement série démagnétisant 2. Le bobinage de champ est alimenté soit par les balais principaux et supplémentaires (b et c), soit par une source spéciale de courant continu (à partir d'un réseau de courant alternatif via un redresseur au sélénium). Mage-

Le flux de filetage Fv créé par cet enroulement est constant et ne dépend pas de la charge du générateur. L'enroulement démagnétisant est connecté en série avec l'enroulement d'induit de sorte que lorsque l'arc brûle, le courant de soudage traversant l'enroulement crée un flux magnétique Фп dirigé contre le flux Ф0. Par conséquent, e. d.s. Le générateur sera induit par le flux magnétique résultant Фв - Фп - Avec une augmentation du courant de soudage, le flux magnétique Фп augmente et le flux magnétique résultant Ф„ - Фм diminue. En conséquence, le e induit diminue. d.s. Générateur Ainsi, l'effet démagnétisant du bobinage 2 fournit une caractéristique externe décroissante du générateur. Le courant de soudage est régulé en commutant les tours de l'enroulement série (réglage grossier - deux plages) et du rhéostat de l'enroulement d'excitation (réglage doux et fin dans chaque plage). Selon ce schéma, les générateurs GSO-120, GSO-ZOO, GS0500, GS-500, etc. sont produits. spécifications techniques marieur

Les convertisseurs de roche sont donnés dans le tableau. 1.

En figue. La figure 18 montre un convertisseur de soudage mobile monoposte PSO-500, produit en série et trouvé large application lors des travaux de construction et d'installation. Il se compose d'un générateur GSO-5SYU et d'un générateur triphasé moteur électrique asynchrone AB-72-4, monté dans un seul boîtier sur roues pour se déplacer sur le chantier. Le convertisseur est conçu pour le soudage à l'arc manuel, le soudage au tuyau semi-automatique et le soudage automatique à l'arc submergé. Pour une régulation grossière du courant de soudage (tours de commutation de l'enroulement série), un contact négatif et deux contacts positifs sont connectés au bornier du générateur. Si un courant de soudage compris entre 120 et 350 A est requis, les fils de soudage sont connectés aux contacts négatifs et positifs moyens. Lorsque vous travaillez à des courants de 350...600 A, les fils de soudage sont connectés aux contacts négatifs et extrêmes positifs. Le courant de soudage est régulé en douceur par un rhéostat connecté au circuit d'enroulement d'excitation indépendant. Le rhéostat est situé sur le corps de la machine et dispose d'un volant avec indicateur de courant. La balance comporte deux rangées de chiffres correspondant aux contacts connectés : la rangée intérieure - jusqu'à 350 A et la rangée extérieure - jusqu'à 6СУ А.

Pour l'exécution travaux de soudure en l'absence d'électricité (dans les bâtiments neufs, sur travaux d'installation sur le terrain, lors du soudage de gazoducs et d'oléoducs, lors de l'installation de mâts de transmission de puissance haute tension etc.) utiliser des unités de soudage mobiles composées d'un générateur de soudage et d'un moteur à combustion interne. Brèves caractéristiques techniques des unités de soudage avec moteurs les plus courantes combustion interne donné dans le tableau. 2.

Tableau 2

En figue. 19 montre l'unité de soudage de ce groupe PAS-400-VIII. L'unité se compose d'un générateur SGP-3-VI et d'un moteur à combustion interne ZIL-120 ou ZIL-164. Le générateur fonctionne selon un circuit avec un enroulement série démagnétisant. Le courant est régulé par un rhéostat dans le circuit de l'enroulement principal d'excitation. Le moteur de l'unité de cuisson est spécialement aménagé pour un fonctionnement stationnaire de longue durée : il dispose d'un régulateur de vitesse centrifuge automatique ; régulation manuelle pour le fonctionnement à basse vitesse ; coupure automatique du contact lorsque la vitesse augmente brusquement. L'unité de soudage est montée sur un châssis métallique rigide avec des rouleaux pour le déplacement. La présence d'un toit et de rideaux métalliques latéraux qui protègent des précipitations permet d'utiliser l'unité pour des travaux sur en plein air.

Pour le soudage sous gaz de protection, ainsi que pour le soudage semi-automatique et automatique, des générateurs à caractéristique externe rigide ou croissante sont utilisés. De tels générateurs ont des enroulements d'excitation indépendants et un enroulement série de polarisation. Au ralenti e. d.s. Le générateur est induit par un flux magnétique créé par un enroulement d’excitation indépendant. Pendant le mode de fonctionnement, le courant de soudage traversant l'enroulement série crée un flux magnétique dont la direction coïncide avec le flux magnétique de l'enroulement d'excitation indépendant. Cela garantit une caractéristique courant-tension rigide ou croissante.

En figue. La figure 20 montre un convertisseur de ce type PSG-350, constitué d'un générateur de soudage courant continu GSG-350 et un moteur électrique asynchrone triphasé AB-61-2 d'une puissance de 14 kW. Avoir un générateur ! un enroulement d'excitation indépendant et un enroulement série de polarisation. L'enroulement d'excitation indépendant est alimenté à partir d'un réseau externe via des redresseurs au sélénium et un stabilisateur de tension, ce qui élimine l'influence des fluctuations de tension dans le réseau sur le courant d'excitation. L'enroulement série est divisé en deux sections : lorsqu'une partie des spires est incluse dans le circuit de soudage, le générateur fonctionne dans un mode caractéristique rigide, et lorsque toutes les spires de l'enroulement sont utilisées, le générateur donne une caractéristique externe croissante. Le générateur et le moteur sont logés dans un boîtier commun et montés sur un chariot.

Les convertisseurs universels PSU-300 et PSU-500-2, conçus pour le soudage manuel, le soudage automatique à l'arc submergé, ainsi que le soudage automatique et semi-automatique sous gaz de protection, offrent des caractéristiques externes à la fois tombantes et rigides. Dans ces convertisseurs, en commutant les enroulements indépendants et série du générateur, il est possible de créer des flux de démagnétisation et de polarisation et, par conséquent, d'obtenir l'une ou l'autre caractéristique.

Lorsque vous travaillez sur un chantier ou une usine comportant plusieurs postes de soudage proches les uns des autres, utilisez convertisseur de soudage multiposte. Les caractéristiques externes d'un générateur de soudage multipostes doivent être rigides, c'est-à-dire que quel que soit le nombre de postes de travail, la tension du générateur doit être constante. Pour obtenir une tension constante, le générateur multistation (Fig. 21) dispose d'un enroulement d'excitation parallèle 1, créant un flux magnétique 0i et d'un enroulement série 3, créant un flux magnétique F la même direction.

Au ralenti e. d.s. Le générateur est induit uniquement par le flux magnétique Фь puisqu'il n'y a pas de courant dans l'enroulement série. La tension du générateur est suffisante pour allumer l'arc. Lors du soudage, du courant apparaît dans l'enroulement d'induit et, par conséquent, dans l'enroulement de champ série. Dans ce cas, un flux magnétique Ф^ et e apparaît. d.s. sera induit par le flux total 0i + Fg. La chute de tension à l'intérieur du générateur pendant le mode de fonctionnement est compensée par l'augmentation du flux magnétique, et donc la tension reste égale à la tension en circuit ouvert. Pour obtenir une caractéristique externe décroissante, les postes de soudage sont connectés au circuit générateur via des rhéostats de ballast réglables 4. La tension du générateur est régulée par un rhéostat 2, inclus dans le circuit de l'enroulement d'excitation parallèle. Le courant de soudage est réglé en modifiant la résistance du rhéostat du ballast.

Le convertisseur de soudage multiposte PSM-1000 (Fig. 22) se compose d'un générateur de soudage CC de type SG-1000 et d'un triphasé moteur asynchrone, monté dans un seul boîtier. Le générateur SG-1000, à six pôles, auto-excité, possède un parallèle

Enroulements nouveaux et en série qui créent des flux magnétiques dans la même direction. Le kit machine à souder comprend neuf rhéostats de ballast RB-200, permettant le déploiement de neuf postes.

Les convertisseurs PSM-1000-1 et PSM-1000-11 ne présentent pas de différences de conception significatives. Enroulements d'excitation du générateur

Les PSM-1000-I sont en cuivre, tandis que les PSM-1000-II sont en aluminium. La dernière modification est le PSM-1000-4, composé d'un générateur GSM-1000-4 et d'un moteur électrique A2-82-2 d'une puissance de 75 kW. Le kit de conversion comprend des rhéostats de ballast RB-200-1 (9 pièces) ou RB-300-1 (6 pièces).

Le rhéostat de ballast RB-200 (Fig. 23) dispose de cinq interrupteurs, par commutation desquels la résistance du rhéostat est réglée. Ces commutations vous permettent d'ajuster le courant de soudage par incréments tous les 10 A dans la plage de 10...200 A.

L'utilisation de convertisseurs de soudage multipostes réduit la surface occupée par l'équipement de soudage, réduit les coûts de réparation, de maintenance et d'entretien. Cependant, le rendement du poste de soudage est nettement inférieur à celui d'un convertisseur monoposte, en raison des pertes de puissance importantes dans les rhéostats du ballast. Ainsi, le choix d'une unité de soudage multiposte ou de plusieurs unités de soudage monoposte est justifié par des calculs techniques et économiques pour des conditions spécifiques.

S'il est économiquement rentable d'utiliser des unités de soudage à poste unique, mais que la puissance d'un générateur n'est pas suffisante pour faire fonctionner la station de soudage, allumez deux unités de soudage en parallèle. Lors de la connexion de générateurs en parallèle, les conditions suivantes doivent être respectées. Les générateurs doivent être du même type et des caractéristiques externes. Avant la mise sous tension, il est nécessaire de régler les générateurs à la même tension

Ralenti. Après l'avoir mis en service, utilisez les dispositifs de contrôle pour régler les générateurs sur la même charge à l'aide de l'ampèremètre. Lorsque la charge est inégale, la tension d'un générateur sera supérieure à l'autre et le générateur basse tension, alimenté par le courant du deuxième générateur, fera office de moteur. Cela entraînera la démagnétisation des pôles du générateur et sa défaillance. Par conséquent, vous devez constamment surveiller les lectures de l'ampèremètre et, si nécessaire, ajuster l'uniformité de la charge.

Pour égaliser la tension des générateurs fonctionnant en parallèle avec des caractéristiques externes en baisse, une alimentation croisée de leurs circuits d'excitation est utilisée : les enroulements d'excitation d'un générateur sont alimentés par les balais d'induit d'un autre générateur (Fig. 24). ont des contacts d'égalisation qui doivent être connectés les uns aux autres lors du fonctionnement en parallèle.

Lors de la connexion en parallèle des générateurs multistations PSM-1000, il est nécessaire de connecter les bornes des panneaux des générateurs GS-1000, marquées de la lettre U (égalisation), entre elles avec un fil ; dans ce cas, les enroulements en série des générateurs sont connectés en parallèle et les fluctuations de la répartition de la charge entre les générateurs sont ainsi éliminées.

L'onduleur de soudage est une combinaison d'un moteur à courant alternatif et d'un générateur de soudage à courant continu. L'énergie électrique du réseau AC est convertie en énergie mécanique du moteur électrique, fait tourner l'arbre du générateur et est convertie en énergie électrique courant de soudage constant. Par conséquent, le rendement du convertisseur est faible : en raison de la présence de pièces rotatives, elles sont moins fiables et moins pratiques à utiliser que les redresseurs. Cependant, pour les travaux de construction et d'installation, l'utilisation de générateurs présente un avantage par rapport aux autres sources en raison de leur moindre sensibilité aux fluctuations de la tension du secteur.

Pour alimenter l'arc électrique en courant continu, des convertisseurs de soudage mobiles et fixes sont produits. En figue. La figure 11 montre le dispositif d'un convertisseur de soudage monoposte PSO-500, produit en série par notre industrie.

Fig. 1 Schéma du convertisseur de soudage PSO-500

2-Moteur électrique

3-Ventilateur

Poteaux à 4 bobines

5-Poteaux d'ancrage

6-Collectionneur

7-Extracteurs Toko

8- Volant de régulation du courant

9 bornes à souder

10 ampèremètres

Pack de 11 interrupteurs

12-Boîtier de contrôle et d'équipement de contrôle du convertisseur

Un convertisseur de soudage monoposte se compose de deux machines : un moteur électrique d'entraînement 2 et un générateur de soudage DC situé dans un boîtier commun 1. Ancre 5 Le générateur et le rotor du moteur électrique sont situés sur un arbre commun dont les roulements sont installés dans les couvercles du boîtier du convertisseur. Il y a un ventilateur sur l'arbre entre le moteur électrique et le générateur 3, conçu pour refroidir l'unité pendant le fonctionnement. L'induit du générateur est constitué de fines plaques d'acier électrique jusqu'à 1 mm d'épaisseur et est équipé de rainures longitudinales dans lesquelles sont posées des spires isolées de l'enroulement de l'induit. Les extrémités de l'enroulement d'induit sont soudées aux plaques de collecteur correspondantes 6. Les bobines sont montées sur les pôles des aimants 4 avec des enroulements constitués de fil isolé, qui sont inclus dans le circuit électrique du générateur.

Le générateur fonctionne sur le principe de l'induction électromagnétique. Lorsque l'induit 5 tourne, son enroulement traverse les lignes de champ magnétique des aimants, ce qui entraîne un courant alternatif dans les enroulements de l'induit. électricité, qui, à l'aide d'un collecteur 6 converti en permanent; à partir des balais collecteurs de courant 7, sous charge dans le circuit de soudage, le courant circule du collecteur vers les pinces 9.

L'équipement de contrôle et de contrôle du convertisseur est monté sur le boîtier 1 dans une boîte commune 12.

Le convertisseur est activé par un commutateur de paquets 11. La régulation en douceur de l'amplitude du courant d'excitation et la régulation du mode de fonctionnement du générateur de soudage sont effectuées par un rhéostat dans le circuit d'excitation indépendant à l'aide du volant 8. A l'aide d'un cavalier reliant la borne supplémentaire à l'une des bornes positives de l'enroulement série, vous pouvez régler le courant de soudage pour qu'il fonctionne jusqu'à 300 et jusqu'à 500 A. Fonctionnement du générateur à des courants dépassant les limites supérieures (300 et 500 A) n'est pas recommandé, car il est possible que la machine surchauffe et que le système de commutation soit perturbé.

La quantité de courant de soudage est déterminée par un ampèremètre 10, dont le shunt est connecté au circuit d'induit du générateur monté à l'intérieur du boîtier du convertisseur.

Les enroulements du générateur sont en cuivre ou en aluminium. Les barres omnibus en aluminium sont renforcées par des plaques de cuivre. Pour se protéger contre les interférences radio qui se produisent pendant le fonctionnement du générateur, un filtre capacitif composé de deux condensateurs est utilisé.

Avant de mettre le convertisseur en service, il est nécessaire de vérifier la mise à la terre du boîtier ; état des balais du collecteur ; fiabilité des contacts dans les circuits internes et externes ; tournez le volant du rhéostat dans le sens inverse des aiguilles d'une montre jusqu'à ce qu'il s'arrête ; vérifier que les extrémités des fils de soudure ne se touchent pas ; installer un cavalier sur le bornier en fonction du courant de soudage requis (300 ou 500 A).

Le convertisseur est démarré en allumant le moteur dans le réseau (interrupteur batch 11). Après la connexion au réseau, il est nécessaire de vérifier le sens de rotation du générateur (vu du côté du collecteur, le rotor doit tourner dans le sens inverse des aiguilles d'une montre) et, si nécessaire, d'intervertir les fils au point de connexion au réseau. réseau d'approvisionnement.

Pour expliquer le principe de fonctionnement du convertisseur de soudage, considérons un circuit électrique simplifié du convertisseur PSO-500 (Fig. 2). Le moteur électrique asynchrone 1 à rotor à cage d'écureuil comporte trois enroulements statoriques connectés en circuit en étoile (380 V). L'interrupteur batch 2 permet d'allumer le moteur électrique sur un réseau triphasé à courant alternatif avec une tension de 380 V. Le générateur de soudage quadripolaire 8 possède un enroulement d'excitation indépendant 5 et un enroulement démagnétisant en série 7, qui assure une caractéristique externe décroissante du générateur. Les enroulements 5 ​​et 7 sont situés à des pôles différents. L'enroulement d'excitation indépendant 5 est alimenté en courant continu à partir d'un redresseur au sélénium 4 connecté au réseau d'alimentation des enroulements du moteur électrique via un stabilisateur de tension (transformateur monophasé) 3 et est mis sous tension simultanément au démarrage du moteur électrique.

Le courant de soudage est régulé par un rhéostat 6 connecté au circuit de l'enroulement d'excitation indépendant 5. La valeur du courant est mesurée par un ampèremètre 9. Le circuit de soudage est connecté aux bornes de la carte 10, sur lesquelles se trouve un cavalier qui commute les sections de l'enroulement série 7 sur deux gammes de courant de soudage : jusqu'à 300 A et jusqu'à 500 A. Les condensateurs 11 éliminent les interférences radio qui se produisent pendant le fonctionnement du convertisseur.

(Fig. 2) Schéma de principe du convertisseur de soudage PSO-500

1- Moteur électrique asynchrone

2- Changement de lot

3- Stabilisateur de tension

4- Redresseur au sélénium

Excitation indépendante à 5 enroulements

6- Rhéostat réglable

7- Bobinage démagnétisant série

8- Générateur de soudage à quatre pôles

9-Ampèremètre

Pinces pour 10 planches

11- Condensateurs

Schéma de principe d'un générateur de soudage avec enroulement série indépendant à excitation et démagnétisation.

La figure 3 montre le circuit du générateur GSO-500 avec excitation indépendante et enroulement série démagnétisant. L'enroulement d'excitation indépendant magnétisant est alimenté par le courant provenant d'une source distincte (secteur CA via un redresseur au sélénium semi-conducteur), et l'enroulement démagnétisant est connecté en série avec l'enroulement d'induit de sorte que le flux magnétique F r créé par celui-ci soit dirigé vers le champ magnétique. flux F nv du bobinage d'excitation. Le courant I nv dans l'enroulement d'excitation, et donc l'amplitude du flux magnétique F nv qu'il contient, peuvent être modifiés en douceur à l'aide d'un rhéostat R. L'enroulement démagnétisant en série est généralement sectionné, ce qui permet un contrôle progressif du courant de soudage en modifiant le nombre d'ampères-tours effectifs dans le bobinage. La tension en circuit ouvert du générateur est déterminée par le courant dans l'enroulement d'excitation indépendant. À mesure que le courant de soudage Ist augmente, le flux magnétique Фр dans l'enroulement démagnétisant augmente, ce qui, agissant à l'encontre du flux Фнв de l'enroulement d'excitation indépendant, réduit la tension dans le circuit de soudage, créant une caractéristique externe décroissante du générateur (Fig. 146).

Les caractéristiques externes sont modifiées en régulant le courant dans l'enroulement d'excitation indépendant et en commutant le nombre de tours de l'enroulement démagnétisant. Les générateurs de soudage des convertisseurs PSO-120, PSO-800 fonctionnent selon ce schéma. Pour obtenir une caractéristique externe rigide, les enroulements démagnétisants en série sont commutés de manière à agir de concert avec l'enroulement d'excitation indépendant. Les générateurs convertisseurs PSG-350 et PSG-500 fonctionnent selon ce schéma.

(Fig. 3) Circuit générateur avec enroulement série indépendant à excitation et démagnétisation.

Convertisseur de soudage est une combinaison de moteur AC et DC. L'énergie électrique du réseau à courant alternatif est convertie en énergie mécanique du moteur électrique, fait tourner l'arbre du générateur et est convertie en énergie électrique de courant de soudage continu. Par conséquent, le rendement du convertisseur est faible : en raison de la présence de pièces rotatives, elles sont moins fiables et moins pratiques à utiliser que les redresseurs. Cependant, pour les travaux de construction et d'installation, l'utilisation de générateurs présente un avantage par rapport aux autres sources en raison de leur moindre sensibilité aux fluctuations de la tension du secteur.

Pour alimenter l'arc électrique en courant continu, mobile et stationnaire convertisseurs de soudage. En figue. La figure 11 montre le dispositif d'un convertisseur de soudage monoposte PSO-500, produit en série par notre industrie.

Le convertisseur de soudage monoposte PSO-500 se compose de deux machines : un moteur électrique d'entraînement 2 et un générateur de soudage à courant continu GSO-500, situés dans un boîtier commun 1. L'induit du générateur 5 et le rotor du moteur électrique sont situés sur un arbre commun , dont les roulements sont installés dans les couvercles du boîtier du convertisseur. Il y a un ventilateur 3 sur l'arbre entre le moteur électrique et le générateur, conçu pour refroidir l'unité pendant le fonctionnement. L'induit du générateur est constitué de fines plaques d'acier électrique jusqu'à 1 mm d'épaisseur et est équipé de rainures longitudinales dans lesquelles sont posées des spires isolées de l'enroulement de l'induit. Les extrémités du bobinage d'induit sont soudées aux plaques de collecteur correspondantes. Sur les pôles des aimants se trouvent 4 bobines avec des enroulements en fil isolé, qui sont inclus dans circuit électrique Générateur

Le générateur fonctionne sur le principe de l'induction électromagnétique. Lorsque l'induit 5 tourne, son enroulement traverse les lignes de champ magnétique des aimants, ce qui entraîne un courant électrique alternatif dans les enroulements de l'induit, qui est converti en courant continu à l'aide du collecteur 6 ; à partir des balais du collecteur de courant 7, lorsqu'il y a une charge dans le circuit de soudage, le courant circule du collecteur vers les bornes 9.

Le ballast et les équipements de contrôle du convertisseur sont montés sur le boîtier 1 dans un boîtier commun 12.

Le convertisseur est mis en marche par l'interrupteur batch 11. La régulation en douceur de la valeur du courant d'excitation et la régulation du mode de fonctionnement du générateur de soudage sont effectuées par un rhéostat dans le circuit d'excitation indépendant avec volant S. À l'aide d'un cavalier reliant la borne supplémentaire à l'une des bornes positives de l'enroulement en série, vous pouvez régler le courant de soudage pour qu'il fonctionne jusqu'à 300 et jusqu'à 500 A. Il n'est pas recommandé de faire fonctionner le générateur à des courants dépassant les limites supérieures (300 et 500 A), car la machine peut surchauffer et le système de commutation sera perturbé.

L'amplitude du courant de soudage est déterminée par un ampèremètre 10 dont le shunt est connecté au circuit d'induit du générateur monté à l'intérieur du boîtier du convertisseur.

Les enroulements du générateur GSO-500 sont en cuivre ou en aluminium. Les barres omnibus en aluminium sont renforcées par des plaques de cuivre. Pour se protéger contre les interférences radio qui se produisent pendant le fonctionnement du générateur, un filtre capacitif composé de deux condensateurs est utilisé.

Avant de mettre le convertisseur en service, il est nécessaire de vérifier la mise à la terre du boîtier ; état des balais du collecteur ; fiabilité des contacts dans les circuits internes et externes ; tournez le volant du rhéostat dans le sens inverse des aiguilles d'une montre jusqu'à ce qu'il s'arrête ; vérifier que les extrémités des fils de soudure ne se touchent pas ; installer un cavalier sur le bornier en fonction du courant de soudage requis (300 ou 500 A).

Le convertisseur est démarré en allumant le moteur dans le réseau (interrupteur batch 11). Après la connexion au réseau, il est nécessaire de vérifier le sens de rotation du générateur (vu du côté du collecteur, le rotor doit tourner dans le sens inverse des aiguilles d'une montre) et, si nécessaire, d'intervertir les fils au point de connexion au réseau. réseau d'approvisionnement.

Règles de sécurité pour le fonctionnement des convertisseurs de soudage

Lorsque vous utilisez des convertisseurs de soudage, vous devez vous rappeler :

• Une tension aux bornes du moteur de 380/220 V est dangereuse. Par conséquent, « ni l’un ni l’autre ne devrait être fermé. Tous les raccordements côté haute tension (380/220 V) doivent être effectués uniquement par un électricien habilité à réaliser des travaux d'installation électrique ;
• le boîtier du convertisseur doit être mis à la terre de manière fiable ;
• la tension aux bornes du générateur, égale à une charge de 40 V, lorsque le générateur GSO-500 est au ralenti, peut augmenter jusqu'à 85 V. Lors de travaux à l'intérieur et à l'extérieur, s'il y a humidité élevée, poussière, température ambiante élevée (supérieure à 30 o C), sol conducteur ou lors de travaux sur des structures métalliques, une tension supérieure à 12 V est considérée comme mettant la vie en danger.

Devant tout le monde conditions défavorables(pièce humide, sol conducteur, etc.) il est nécessaire d'utiliser des tapis en caoutchouc, ainsi que des chaussures et des gants en caoutchouc.

Le risque de dommages aux yeux, aux mains et au visage dus aux rayons d'arc électrique, aux projections de métal en fusion et aux mesures de protection à leur encontre sont les mêmes que lors du travail.

Classification des convertisseurs et unités de soudage. Pour le soudage DC, les sources d’énergie sont des convertisseurs de soudage et des unités de soudage. Le convertisseur de soudage se compose d'un générateur à courant continu et d'un moteur électrique d'entraînement, l'unité de soudage se compose d'un générateur et d'un moteur à combustion interne. Les unités de soudage sont utilisées pour les travaux sur le terrain et dans les cas où la tension dans le réseau électrique d'alimentation fluctue considérablement. Le générateur et le moteur à combustion interne (essence ou diesel) sont montés sur un châssis commun sans roues, sur des rouleaux, des roues, dans la carrosserie d'une voiture et sur une base de tracteur.

Travailler dans conditions différentes Les unités suivantes sont produites : ASB-300-7 - un moteur à essence GAZ-320 monté avec un générateur GSO-300-5 sur un châssis sans roues ; ASD-3-1 - moteur diesel et générateur SGP-3-VIII - de même conception ; ASDP-500 - comme l'unité précédente, mais installée sur une remorque à deux essieux ; SDU-2 - une unité montée sur la base du tracteur T-100M ; PAS-400-VIII - Moteur de type ZIL-164. et générateur SGP-3-VI, monté sur un châssis rigide équipé de rouleaux pour le déplacement sol plat. D'autres unités sont également produites, dont la conception diffère.

Générateurs de soudage Il existe des postes monopostes et multipostes, conçus pour l'alimentation simultanée de plusieurs postes de soudage. Les générateurs de soudage à poste unique sont fabriqués avec des caractéristiques externes tombantes ou rigides.

La plupart des générateurs qui complètent les unités de soudage et les convertisseurs (types PS et PSO) ont une caractéristique externe décroissante. Le générateur convertisseur de type PSG a une caractéristique courant-tension rigide. Des générateurs universels sont produits qui permettent d'obtenir à la fois des caractéristiques de chute et de dureté (convertisseurs de type PSU).

Les convertisseurs de soudage PSO-500, PSO-ZOOA, PSO-120, PSO-800, PS-1000, ASO-2000, PSM-1000-4 et autres sont fournis principalement avec des moteurs asynchrones triphasés à cage d'écureuil dans un seul boîtier. conception. Ils disposent de roulettes pour se déplacer dans l'atelier ou sont montés immobiles sur une dalle.

Les données techniques de certains convertisseurs sont données dans le tableau. 51.

Conception et fonctionnement de générateurs de soudage. L'industrie produit trois types de générateurs de soudage : avec des enroulements d'excitation indépendants et parallèles, des enroulements en série démagnétisants et des pôles ombragés.

Les générateurs avec un enroulement d'excitation indépendant et un enroulement série démagnétisant (Fig. 119) sont principalement utilisés dans les convertisseurs de soudage PS0420, PSO-ZOOA, PSO-500, PSO-800, PS-1000, ASO-2000, qui diffèrent par leur puissance et leur conception. .

Sur le schéma du générateur (Fig. 199, UN) deux enroulements d'excitation sont représentés : indépendants N et cohérent AVEC, qui sont situés à des pôles différents. Un rhéostat est inclus dans le circuit de bobinage indépendant RT. L'enroulement en série est constitué d'un jeu de barres de grande section, car un courant de soudage important y circule. Un robinet est réalisé à partir d'une partie de ses tours et posé sur l'interrupteur P..

Le flux magnétique de l'enroulement série est dirigé vers le flux magnétique créé par l'enroulement de champ indépendant. À la suite de l'action de ces threads, un flux résultant apparaît. Au ralenti, le bobinage série ne fonctionne pas.

La tension en circuit ouvert du générateur est déterminée par le courant dans l'enroulement de champ. Cette tension peut être ajustée avec un rhéostat RT, modifiant la quantité de courant dans le circuit d'enroulement magnétisant.

Lorsqu'il est chargé, un courant de soudage apparaît dans l'enroulement série, créant un flux magnétique dans le sens opposé. À mesure que le courant de soudage augmente, le flux magnétique opposé augmente et la tension de fonctionnement diminue. Ainsi, une caractéristique externe décroissante du générateur se forme (Fig. 119, b).

Les caractéristiques externes sont modifiées en régulant le courant dans l'enroulement d'excitation indépendant et en commutant le nombre de tours de l'enroulement démagnétisant.

Lors d'un court-circuit, le courant augmente tellement que le flux démagnétisant augmente fortement. Le débit qui en résulte, et donc la tension aux bornes du générateur, chute jusqu’à quasiment zéro.

Le courant de soudage est régulé de deux manières : en commutant le nombre de tours de l'enroulement démagnétisant (deux plages) et par un rhéostat dans le circuit d'enroulement indépendant (contrôle en douceur). Lors de la connexion du fil de soudage à la borne gauche (Fig. 119, UN) les petits courants sont installés, les grands courants sont installés à droite.

Les générateurs avec des enroulements de champ magnétisants parallèles et démagnétisants en série appartiennent au système des générateurs auto-excités (Fig. 120). Par conséquent, leurs pôles sont en acier ferromagnétique, qui présente un magnétisme résiduel.

Comme le montre le schéma (Fig. 120, UN), le générateur a deux enroulements aux pôles principaux : magnétisant H et démagnétisant connectés en série C. Le courant de l'enroulement magnétisant est créé par l'induit du générateur lui-même, pour lequel le troisième balai est utilisé AVEC situé sur le collecteur au milieu entre les balais principaux UN Et b.

La connexion opposée des enroulements crée une caractéristique externe décroissante du générateur (Fig. 120, b). Le courant de soudage est régulé en douceur par un rhéostat RP connecté au circuit de bobinage d'auto-excitation. Pour une régulation pas à pas du courant, l'enroulement démagnétisant est sectionné de la même manière que dans un générateur de type PSO. Les générateurs de convertisseurs de soudage PS-300, PSO-ZOOM, PS-3004, PSO-300 PS-500, SAM-400 fonctionnent selon ce schéma.

Un générateur à pôles ombrés (Fig. 121) n'a pas d'enroulement en série. Ce générateur a une disposition de pôles différente de celle des générateurs électriques à courant continu conventionnels. Les pôles magnétiques n'alternent pas (le nord est suivi du sud, puis à nouveau du nord, etc.), et les pôles du même nom sont situés à proximité (deux nord et deux sud, fig. 121, b). Les pôles horizontaux Nr sont appelés les principaux, et les verticaux N p - transversal.

Riz. 121. Générateur à pôles ombrés : a, b - magnétique fondamental et circuit électrique; F g i, F p i - flux magnétiques d'induit, Fg - flux magnétique principal, F p - flux magnétique transversal, GN - neutre, P - enroulement polaire transversal, GL - enroulement polaire principal, RT - rhéostat

Les poteaux principaux ont des découpes pour les rendre plus petits coupe transversale pour une saturation complète avec un flux magnétique déjà au ralenti. Les pôles transversaux ont une section importante et fonctionnent dans tous les modes à saturation incomplète. Seuls les enroulements de champ principaux sont situés sur les pôles principaux, et seuls les enroulements transversaux sont placés sur les pôles transversaux. Un rhéostat de réglage est installé dans le circuit des enroulements d'excitation transversaux RT. Les deux enroulements sont connectés en parallèle et reçoivent l'énergie des balais, c'est-à-dire que le générateur fonctionne avec auto-excitation. Le générateur a deux brosses principales UN Et b et une brosse supplémentaire Avec.

Lorsqu'il est chargé, un courant apparaît dans l'enroulement de l'induit, ce qui crée un flux magnétique de l'induit, qui polarise les pôles principaux et démagnétise les pôles transversaux. Les pôles principaux étant complètement saturés, l'effet du flux magnétisant n'est pas affecté. Avec une augmentation du courant de soudage, le flux magnétique de l'induit augmente, son effet démagnétisant (à l'encontre du flux des pôles transversaux) augmente et cela entraîne une diminution de la tension de fonctionnement ; une caractéristique externe décroissante du générateur est créée. Ainsi, la caractéristique de chute du générateur est obtenue grâce à l'effet démagnétisant du flux magnétique de l'induit.

Le contrôle en douceur du courant de soudage est effectué par un rhéostat dans le circuit de l'enroulement transversal d'excitation 1.

1 (Dans les générateurs de ce type produits précédemment (SUG-2a, SUG-26, etc.), un réglage grossier du courant était effectué en déplaçant les balais du neutre.)

Les générateurs de convertisseurs PS-300M, SUG-2ru, etc. fonctionnent selon un schéma à pôles divisés.

Conceptions de convertisseurs de soudage monopostes. Les convertisseurs PS-300-1 et PSO-300 sont utilisés pour alimenter une station de soudage, de surfaçage et de découpe. Les convertisseurs sont conçus pour un courant de fonctionnement de 65 à 340 A.

Le générateur de soudage à convertisseur est un type de générateur avec des enroulements de champ magnétisants parallèles et démagnétisants en série.

Le générateur présente des caractéristiques externes en forte baisse (Fig. 120, b) et deux plages de courants de soudage : 65 - 200 A et lors du raccordement du câble de soudage à la borne gauche (+) avec numéro complet tours de bobinage démagnétisant série ; 160 - 340 A - lorsqu'il est connecté à la borne droite (+) avec une partie des tours de l'enroulement série. Le circuit du bobinage d'excitation magnétisant comprend un rhéostat de type RU-Zb avec une résistance de 2,98 Ohms pour des courants de 4,5 à 12 A, conçu pour réguler le courant de soudage.

Le convertisseur PSG-300-1 est conçu pour alimenter une station de soudage semi-automatique en gaz de protection. Le générateur convertisseur a une caractéristique externe rigide, créée par l'effet de polarisation de l'enroulement d'excitation série. L'enroulement de champ indépendant est alimenté par un redresseur au sélénium connecté au réseau AC via un stabilisateur ferrorésonant. Un rhéostat est inclus dans le circuit d'enroulement d'excitation indépendant, ce qui vous permet de réguler en douceur la tension aux bornes du générateur de 16 à 40 V. Le convertisseur est connecté au réseau à l'aide d'un commutateur de paquets. Les limites de régulation du courant de soudage sont de 75 à 300 A.

Les convertisseurs de soudage universels PSU-300, PSU-500 ont des caractéristiques externes à la fois tombantes et rigides. Les convertisseurs de ce type se composent d'un générateur de soudage à courant continu à station unique et d'un moteur asynchrone triphasé d'entraînement avec un rotor à cage d'écureuil, situés dans un seul boîtier.

Le générateur de soudage de type GSU est fabriqué avec quatre pôles principaux et deux pôles supplémentaires (Fig. 122). Les spires de l'enroulement principal d'excitation magnétisante sont posées sur les deux pôles principaux, qui reçoivent l'énergie du réseau via un transformateur stabilisateur et un redresseur au sélénium. Sur les deux autres pôles principaux sont posées les spires de l'enroulement de champ en série ; le flux magnétique de ces pôles est dirigé vers le flux magnétisant principal. Des enroulements de pôles supplémentaires sont conçus pour améliorer la commutation.

Pour obtenir des caractéristiques externes en forte baisse, un enroulement d'excitation indépendant, un enroulement démagnétisant en série et une partie des spires d'enroulement de pôles supplémentaires sont activés.

Lors du passage à des caractéristiques externes rigides (Fig. 122, b) l'enroulement démagnétisant en série est partiellement désactivé, mais un nombre accru de tours de l'enroulement de pôles supplémentaires est activé.

La modification du type de caractéristique s'effectue en commutant le commutateur de paquets réglé sur appareillage de commutation, et connecter les fils de soudage à deux pinces correspondantes sur le bornier.

Il convient de commencer par le fait que le choix du courant alternatif ou continu pour les travaux de soudage dépend du revêtement de l'électrode elle-même, ainsi que du type de métal avec lequel vous devez travailler. Autrement dit, il n’est pas toujours possible d’utiliser un convertisseur de soudage pour obtenir du courant continu, et donc un arc plus stable pour le travail.

Qu'est-ce qu'un convertisseur ?

Convertisseur pour travaux de soudage - plusieurs appareils. Le lien utilisé ici est moteur électrique AC et spécial Machine de soudage avec courant continu. Le processus ressemble à ceci. L'énergie électrique fournie par le secteur AC agit sur le moteur électrique, provoquant la rotation de l'arbre, créant ainsi de l'énergie mécanique aux dépens de l'énergie électrique. C'est la première partie de la transformation. La deuxième partie du fonctionnement du convertisseur de soudage est que lors de la rotation de l'arbre du générateur, l'énergie mécanique générée va créer un courant électrique continu.

Cependant, il convient de noter immédiatement que l'utilisation de tels dispositifs n'est pas très populaire, car leur efficacité est faible. De plus, le moteur comporte des pièces rotatives, ce qui le rend peu pratique à utiliser.

Principe de fonctionnement de l'appareil

On peut noter qu'un convertisseur de soudage est un type spécifique de convertisseur ordinaire. En bref, sur la conception de cet équipement, c'est approximativement le suivant. Il se compose de deux parties principales : un moteur électrique, le plus souvent asynchrone, et un générateur à courant continu. La particularité est que ces deux appareils sont combinés dans un seul boîtier. Il est également important de noter que le circuit contient un collecteur. Puisque le fonctionnement du générateur est basé sur l’induction électromagnétique, il produira courant alternatif, qui sera converti en constante à l'aide d'un collecteur.

Si nous en parlons, il ne faut pas le confondre avec des appareils tels qu'un redresseur ou un onduleur. Le résultat final est le même pour les trois appareils, mais l’essence de leur travail est très différente. La plus grande différence est que le convertisseur dispose d’une chaîne de conversion plus longue. Car le courant alternatif est d’abord converti en énergie mécanique et ensuite seulement en courant continu.

Dispositif convertisseur de soudage

Vous pouvez envisager la conception de cet appareil en utilisant l'exemple d'un convertisseur monoposte. De tels modèles sont constitués d'un moteur asynchrone à entraînement conventionnel et sont combinés dans un seul boîtier.

Il convient de noter ici que de tels équipements sont destinés à fonctionner en extérieur. Cependant, ils doivent y être placés soit dans des endroits spécialement désignés - salles des machines, soit sous des auvents. Ceci est nécessaire pour protéger les équipements électriques des précipitations.

Structure interne de l'unité

Si nous entrons dans les détails de l'appareil et de la conception, ainsi que des principes de fonctionnement du convertisseur de soudage, tout ressemble à ceci.

Étant donné que l'appareil chauffe pendant le fonctionnement, un ventilateur est monté sur l'arbre entre le générateur et le moteur électrique pour refroidir le convertisseur. Les parties électromagnétiques du générateur, c'est-à-dire ses pôles et son induit, sont constituées de fines feuilles d'acier de qualité électrique. Les aimants polaires contiennent des éléments tels que des bobines avec enroulements. L'induit, quant à lui, comporte des rainures longitudinales dans lesquelles est placé l'enroulement isolé. Les extrémités de ce bobinage sont soudées aux plaques collectrices. Aussi de cet appareil Il y a un ballast et un ampèremètre. Les deux appareils sont situés dans une boîte.

Modèles utilisés

Actuellement, des convertisseurs de soudage avec un courant de soudage nominal de 315 A sont utilisés. L'objectif principal de ces unités est de fournir du courant continu à un poste de soudage. Il peut également être utilisé pour alimenter le soudage à l’arc manuel, le surfaçage et la découpe de métaux avec des électrodes en bâton. Les convertisseurs de ce type utilisent des générateurs de types GSO-300M et GSO-300. Leur dispositif est une machine à collecteur CC auto-excitée à quatre pôles. La seule différence entre ces deux modèles est qu’ils ont des vitesses d’arbre de générateur différentes. Il s'agit du convertisseur de soudage 315. 500 A est le deuxième courant nominal, qui est également utilisé pour le fonctionnement. Cependant, ici, il est déjà nécessaire de connecter un convertisseur plus puissant, par exemple le modèle PD-502. La différence significative entre ce modèle de convertisseur et le GSO est qu'il possède une excitation indépendante. Le fait est que pour alimenter le PD-502, un courant alternatif triphasé est utilisé, qui passe d'abord par un convertisseur de tension inductif-capacitif. Outre la fonction d'alimentation électrique, il agit également comme un stabilisateur pour ce modèle d'appareil.

Cependant, il est important de comprendre que l'objectif principal d'un convertisseur de soudage est de convertir l'énergie type électrique de nature variable en énergie électrique de nature constante.

Types de convertisseurs

Il existe deux principaux types de convertisseurs : fixes et mobiles. Si nous parlons de types fixes, il s'agit le plus souvent de petites cabines de soudage ou de postes conçus pour travailler avec de petits volumes de produits. Les convertisseurs de soudage installés ici ne sont pas très puissants.

Les mobiles, quant à eux, sont principalement conçus pour travailler avec de gros volumes. Ils sont souvent utilisés pour souder des conduites d'eau, des oléoducs, constructions métalliques etc.

Il est important d’ajouter autre chose sur le principe de fonctionnement de cet appareil. Comme indiqué précédemment, il convertit le courant alternatif en courant continu en utilisant la transition vers l'énergie mécanique. Cependant, certains appareils vous permettent d'ajuster la quantité de courant de sortie CC. Le processus de réglage est effectué à l'aide de dispositifs tels que des rhéostats de ballast. Le principe de fonctionnement est assez simple : plus la valeur de résistance définie est élevée, plus le courant continu de sortie est faible et vice versa.

Règles de fonctionnement

Lorsque vous utilisez un convertisseur de soudage, vous devez suivre certaines règles. Par exemple, les bornes de l'appareil ne doivent en aucun cas être fermées, car la tension sur celles-ci est de 380/220 V. Encore une chose règle importante- le boîtier du convertisseur doit toujours être mis à la terre de manière fiable. Les personnes travaillant directement avec de tels équipements doivent être protégées par des gants et des masques.