Сварочные источники питания. Источники тока. Сварку в CO2 и смесях CO2 с O2 и Ar плавящимся электродом выполняют на постоянном токе. Используют источники питания, обладающие пологопадающими, жесткими, комбинированными и падающими внешними характеристиками. По динамическим свойствам применяемые источники питания можно разделить на источники с низкими скоростями нарастания силы тока короткого замыкания dlкз/dt= 1. А/с, со средними dlкз/dt=4.
А/с, высокими dlкз/dt=7. А/с и очень высокими dlкз/dt> 2. А/с. Для питания импульсной дуги применяют специальные источники . Выбор статических и динамических характеристик источников диктуется диаметром электрода и методом сварки . Оптимальные для большинства случаев скорости нарастания силы тока короткого замыкания равны 7. А/с. Указанные источники в наибольшей степени интенсифицируют саморегулирование дуги и обеспечивают высокую стабильность процесса сварки. Для сварки порошковой проволокой рекомендуются источники питания с пологопадающими внешними характеристиками и высокими скоростями нарастания силы тока короткого замыкания.
Принципиальная схема многопостового выпрямителя ВКСМ-1000-1: Г - трансформатор сварочный; 55 - реле контроля вентиляции; 51 - автомат воздушный; РЛ - амперметр; РК.
Для сварки с круппокапельным переносом и редкими короткими замыканиями в CO2 проволокой Св- 0. Г2. С диаметром более 1,6 мм рекомендуют использовать источники с пологопадающей, комбинированной и падающей внешней характеристикой и низкими скоростями нарастания Iкз . Некоторые рекомендуемые пределы оптимальных скоростей нарастания силы тока короткого замыкания для сварки проволокой сплошного сечения, обеспечивающие качественное начало и стабильное течение процесса, приведены в табл. Оптимальные скорости нарастания Iкз для сварки в CO2 проволокой Св- 0. Г2. С (обратная полярность). Диаметр элек. Начало сварки выполняется заостренным электродом или смолой каплей на конце электрода dк=(1,1 - 1,3)dэ при оптимальных вылетах. Для сварки в нижнем положении с хорошим формированием и небольшим разбрызгиванием скорость нарастания силы тока короткого замыкания намного ниже, чем для хорошего начала процесса.
Поэтому рекомендуется в начале сварки повышать скорости иарастаиия силы тока короткого замыкания. Это повышение выполняется следующими методами. В начале процесса его электрическое сопротивление невелико и индуктивность дросселя мала; по мере нагрева проходящим током оно увеличивается, сила шунтирующего тока уменьшается, и индуктивность дросселя растет. КПД выпрямителей выше, чем у генераторов, масса меньше, а стоимость эксплуатации ниже. Выпрямители для сварки в защитных газах делят по форме внешней характеристики на выпрямители с жесткой, пологопадающей, падающей и комбинированной ВАХ; по питающей сети — на однофазные и трехфазные (табл.
Источники питания постоянного тока — сварочные выпрямители, сварочные . ВСС-300, ВС-300, ВСУ-500 и многопостовые ВС-1000-2, ВКСМ-1000. Внешняя характеристика выпрямителя ВКСМ-1000 жесткая. Многопостовый сварочный выпрямитель ВКСМ-1000-1-1 произведен в 1972 году. Внешняя характеристика выпрямителя ВКСМ-1000 жесткая. Для создания падающей характеристики применяют балластные реостаты типа РБ. Электрическая принципиальная схема многопостового сварочного выпрямителя ВКСМ-1000-1-1: С1! Для выполнения автоматической сварки под слоем флюса используются многопостовые сварочные выпрямители типов ВКСМ-1000-1, .
А, 3. 15, 5. 00, 6. А и более. Однофазные выпрямители изготавливают обычно на малые значения силы тока до 1.
А с падающей внешней характеристикой с плавным и ступенчатым изменением напряжения. Выпрямитель состоит из понижающего трансформатора с секционированными первичной и вторичной обмотками, выпрямительного блока, который набран из кремниевых вентилей и дросселя во вторичной цепи. Для снижения пульсаций выпрямленного тока в выпрямленную цепь включают конденсаторы на (5. Ф или изготавливают обмотки трансформатора с различной индуктивностью . Выпрямительный блок набирают из неуправляемых кремниевых вентилей, включенных по трехфазной схеме Ларионова.
Выпрямитель Вксм 1000-1
Дроссель изготавливают с секционированной обмоткой или из отдельных секций на ферромагнитном сердечнике с воздушным зазором. Число витков дросселя или зазор выбирают установочно с целью изменения скоростей нарастания силы тока в сварочной цепи для сварки в нижнем, вертикальном или потолочном положениях. Внешние характеристики этих выпрямителей пологопадающие (рис. Скорость нарастания силы тока короткого замыкания высокая (рис.
По этой схеме устроены выпрямители типа ВС (ВС- 3. ВС- 3. 00. Б, ВС- 5. ВС- 6. 00 и ВС- 6. В другом варианте выпрямитель с комбинированной внешней характеристикой получают на базе выпрямителей ВДУ- 2. ВДУ- 5. 06 или ВДУ2. ВАХ, путем параллельного подключения дополнительного выпрямителя с напряжением холостого хода 1.
В с пологопадающей внешней характеристикой, например, приставки ОБ- 4. Выполнение дополнительного блока однофазным или трехфазным обеспечивает программирование тока, улучшение начала сварки и заварку кратера. Выпрямители с плавно- ступенчатым изменением напряжения — ВДГ- 3. ВДГ- 3. 03, ВДГ- 3. ВДГ- 4. 01 . Плавное дистанционное изменение напряжения внутри ступени производится дросселем насыщения. Выпрямители обеспечивают стабилизацию вторичного напряжения.
9-5, ВКСМ-1000 выпрямитель сварочный, Трехфазный, многопостовый, Схема, описание. 9-6, ВДМ-1001 выпрямитель сварочный, Трехфазный . Промышленностью выпускаются также многопостовые сварочные выпрямители типа ВКСМ - 1000 на 1 000 а с кремниевыми вентилями, рассчитанные. Принципиальная электрическая схема выпрямителя ВС-300Б с. ПСМ-1000 и выпрямители ВС-600, ВС-1000, ИПП-1000, ВКСМ-1000, ВДМ-1601, .
Внешние характеристики выпрямителей пологопадающие. Величина индуктивности дросселя изменяется автоматически за счет дополнительной обмотки дросселя. На малых значениях силы тока индуктивность малая, а на больших достигает 0,5 м. Гн. Выпрямители с комбинированной внешней характеристикой и плавно- ступенчатым изменением напряжения получают, используя выпрямители типа ВД- 2. ВД- 3. 06 или ВД- 4. ОБ- 4. 58 . Выпрямительные блоки с целью уменьшения пульсации вторичного напряжения собирают по двойным трехфазным схемам с уравнительным реактором, по шестифазной кольцевой схеме и по трехфазным симметричным мостовым схемам. Полууправляемая трехфазная мостовая схема (три тиристора — три диода) дает значительную пульсацию напряжения и приемлема для сварки на больших значениях силы тока.
Дроссель несет функцию уменьшения пульсации напряжения и изменения скорости нарастания силы тока короткого замыкания. Дроссели выполняют с воздушным зазором, ступенчатым изменением индуктивности и со специальными обмотками управления, позволяющими дистанционно изменять индуктивность. Для получения пологопадающих внешних характеристик используют обратную связь по току и напряжению, а падающих — по току нагрузки . Для предупреждения оплавления токоподвода горелки выпрямители изготавливают с ограниченным напряжением холостого хода — пологопадающей внешней характеристикой на первой части ВАХ и падающей в диапазоне рабочих токов (см. Такая схема обеспечивает также уменьшение массогабаритных показателей выпрямителей. Техническая характеристика некоторых выпрямителей с плавным изменением напряжения приведена в табл. Выпрямители ВДГ- 6.
ВДГ2. 5- 4. 01- 2, ВДГ2. ВДУ- 6. 01, КИУ 5. Для сварки в защитных газах плавящимся электродом успешно применяются универсальные выпрямители, имеющие пологопадающие и крутопадающие внешние характеристики, например ВДУ 5. ВНИИЭСО . Предназначены они для сварки в защитных газах, сварки под флюсом и ручной дуговой сварки покрытыми электродами. Высокочастотные выпрямители — инверторные и чопперы.
Инверторные выпрямители преобразовывают переменный ток промышленной частоты в постоянный ток высокой частоты в первичном контуре высокого напряжения. Благодаря преобразованию напряжения промышленной частоты 5. Гц в высокую частоту 5- 6. Гц удается в 1. 0- 1. В современных выпрямителях зарубежных фирм инверторный блок построен на высокочастотных транзисторах типа IGBT и частотах 3. Гц. При использовании меньших частот увеличиваются габаритные размеры силового трансформатора и всего выпрямителя. Электронные цифровые схемы управления позволяют в широких пределах дистанционно изменять статические и динамические характеристики выпрямителя по жестким программам и с обратной связью от процесса сварки, а также задавать сочетания выходных параметров выпрямителя .
Высокочастотные выпрямители с цифровыми схемами управления изготавливаются всеми ведущими зарубежными фирмами для всех видов сварки, в том числе для сварки стационарной дугой и импульсно- дуговой сварки в защитных газах. В память высокочастотных выпрямителей часто закладывают сочетания выходных параметров, рекомендуемых для сварки конкретных материалов, толщин, типов соединений, способов сварки и др. Такие системы управления называют синергетическими. Однако оптимальные сочетания параметров сварки, закладываемые в память, обычно предусматривают строгое соблюдение требований к качеству сборки соединений, чистоте кромок соединений, составам защитных газов, длине, расположению и сечению сварочных кабелей, климатическим условиям эксплуатации. Несоблюдение норм не обеспечивает получение качественных соединений. Техническая характеристика высокочастотных выпрямителей.
Тип. Iкз, при ПВ=. АUx. x, ВПределы регулирования. Габаритные размеры, мм Масса, кг тока, А напряжения, В ВДУЧ- 2. У 2. 00 1. 2/6. ВДУЧ- 3. 50. У 3. ВДУЧ- 5. 00 5. 00 1.
ВДУЧ- 3. 50- 2* 3. ВДЧИ- 3. 02** 3. КЧД- 3. 02*** 3. КСУ- 3. 20*** 3.
Чоппер. Преобразователь состоит из сварочного генератора и приводного асинхронного электродвигателя, смонтированных в одном корпусе, установленном на колесах. Генератор представляет собой четырехполюсную машину с независимым возбуждением и последовательной подмагничивающей обмоткой, которая обеспечивает получение жестких или пологовоз- растающих внешних характеристик (рис. Обмотка независимого возбуждения питается от сети через феррорезонансный стабилизатор напряжения и селеновый выпрямитель. Напряжение генератора регулируется реостатом в обмотке независимого возбуждения.
Технические данные генератора преобразователя ПСГ- 5. Генератор обладает высокими скоростями нарастания Iк.
Дроссели А- 7. 80, А- 7. М, А- 8. 85 предназначены для снижения скорости нарастания силы тока короткого замыкания до 1. А/с при сварке в С0. А с питанием от выпрямителей типа ВС 5. ВС 6. 00, что уменьшает разбрызгивание.
Включают дроссели последовательно в сварочную цепь. Дроссели представляют собой индуктивную катушку с железным магнитопроводом. Обмотка дросселя секционирована, что позволяет получить три значения индуктивности и соответственно три скорости нарастания силы тока короткого замыкания.
Обмотки дросселя А- 7. Приставка типа ОБ- 4. Приставка представляет собой маломощный трехфазный выпрямитель с индуктивностью 0,2 м.
Г в цепи выпрямленного тока. В. Приставка подключается параллельно генераторам. Поскольку напряжение холостого хода приставки ниже, чем напряжение сварки, то она работает только в моменты коротких замыканий, обеспечивая с задержкой 2*1. Iк. з до 1. 20- 1.