Svetsomvandlaren består av en asynkronmotor och en likströmsgenerator monterad i ett hölje.
Motorrotorn och generatoranordningen är belägna på samma axel. Omvandlaren är monterad på en ram eller på hjul.
Generatorer som kompletterar svetsomvandlare arbetar enligt schema som visas i fig. 1.
En generator med ett oberoende fältlindning och en demagnetiserande serielindning (Fig. 1, c). Oberoende lindning 1, som drivs av en växelströmström genom en selen likriktare, skapar en magnetisk flödesinducerande spänning på generatorborstarna som är nödvändig för bågspänning. En fallande karakteristik skapas av den avmagnetiserande lindningen 2, vars flöde är riktad mot lindningsflödet 1. Svetsströmmen styrs genom att växla antalet varv för den sekventiella lindningen: klämma fast ett - område med höga strömmar, klämma b - intervall med låga strömmar. Inom varje intervall styrs svetsströmmen kontinuerligt av reostat R.
Enligt detta schema tillverkas omvandlarna PSO-120, PSO-ZOOA, PD-303, PSO-500, PSO-800, PS-1000-III, ASO-2000.
En generator med ett parallellt fältlindning och en avmagnetiserande serielindning (Fig. 1, b). Magnetpolerna i denna generator måste ha restmagnetism, så de är tillverkade av ferromagnetiskt stål.
Parallellfältets lindning 1 drivs av borstar a - c; Det magnetiska flödet av denna lindning inducerar på borstarna a - till den spänning som är nödvändig för att antända bågen. Spänningen på borstarna a - c förändras inte under alla svetsprocesssteg (tomgång, bågsbränning, kortslutning). Sekventiell lindning 2 under bågsbränning avmagnetiserar generatorn, vilket skapar en fallande egenskap. Svetsström styrs på samma sätt som i den ovan beskrivna generatorn.
Enligt detta schema tillverkas omvandlarna PD-101, PS-300-1, PSO-300M, PS-500.
Generatorer byggda enligt detta schema är installerade på enheter med förbränningsmotorer.
Generator med delade stolpar (Fig. 1, c). Vid de magnetiska polerna på denna generator finns det bara parallella lindningar 1, varav en är justerbar. Spänningen på borstarna a-c förändras inte under alla steg i svetsprocessen. Släppkarakteristiken skapas av den avmagnetiserande effekten av ankarflödet (reaktion) riktat mot magnetfluxet hos den justerbara lindningen.
Svetsströmmen regleras av en reostat R i fältkretsen. I omvandlare av denna typ av förkrigsproduktion (SMG-2. SUG-2A, SUG-2B, etc.) utfördes grovjustering av strömmen genom en borstförskjutning: höga strömmar - växling mot rotation av ankaret, små strömmar - växling genom rotation.
Enligt detta schema tillverkas PS-300M, PS-ZOOM-1, PS-300T-omvandlare. I drift är ett betydande antal omvandlare producerade före kriget och under efterkrigstiden: SMG-2A, SMG-2B, SUG-2A, SUG-2B, SUG-2r, etc.
Tekniska egenskaper för enstolks omvandlare ges i tabellen. 1.
Tabell 1. Tekniska egenskaper för svetsomvandlare med en stolpe med fallande egenskaper
| funktionen | Oberoende excitationsomvandlare med seriemagnetiserande lindning |
||||||
| PN-120 | JI-300A | PD-303 | PSO-500 | P SO-800 | ASO-2000 | SS-1000-III | |
| Generatortyp | GSO-120 | GEO-300A | - | GSO-500 | GSO-800 | SG-1000-II | GS-1000-III |
| Klassad svetsström, A | 120 | 300 | 300 | 500 | 800 | 1000X2 | 1000 |
| Öppen kretsspänning, V | 48-65 | 55-80 | 65 | 58-86 | 60-90 | ||
| 30-120 | 75-300 | 80-300 | 125-600 | 200-800 | 300-1200X2 | 300-1200 | |
| 7,3 | 12,5 | 10,0 | 28,0 | 55 | 56,0 | 55,0 | |
| 2900 | 2890 | 2890 | 2930 | 1460 | 1460 | ||
| KP för omvandlaren,% | 55 | 60 | - | 59 | 57 | 59 | 60 |
| 1055 | 1015 | 1052 | 1275 | 4000 | 1465 | ||
| längd | 508 | 770 | 935 | 770 | |||
| bredd | 550 | 590 | |||||
| höjd | 730 | 980 | 996 | 1080 | 1190 | 910 | |
| Vikt kg | 155 | 400 | 331 | 540 | 1040 | 4100 | 1600 |
| funktionen | Omvandlare med självexcitation: och sekventiell avmagnetiserande lindning | Delade polkonverterare | ||||
| PD-101 | PS-300-1 | jI-Zoom | PS-500 | PS-300M | LPG-2p i | |
| Generatortyp | DG-101 | GSO-300 | GEO-ZOOM | GS-500 | SG -300L1 | SMG-2G-W |
| Klassad svetsström, A | 125 | 300 | 300 | 500 | 300 | 300 |
| Öppen kretsspänning, V | 80 | 75 | 60 | 62-80 | 72 | |
| Gränser för svetsströmstyrning, A | 15-135 | 75-320 | 100-300 | 120-600 | 80-340 | 45- 320 |
| Konverteringseffekt, kW | 7,5 | 14,0 | 17,0 | 28,0 | 14,0 | 12,0 |
| Ankarrotationshastighet, varv / minut | 2910 | 1450 | 2910 | 1450 | 1450 | 1460 |
| Konverteringseffektivitet,% | 60 | 70 | 70 | 55 | 57 | 58 |
| Övergripande mått, mm: längd | 1026 | 1120 | 1400 | 1200 | 1G20 | |
| bredd | 590 | 600 | 770 | 755 | 626 1080 | |
| höjd | 838 | 780 | 1100 | 1180 | ||
| Vikt kg | 222 | 430 | 350 | 940 | 570 | 550 |
Anm. För alla omvandlare PR 65%; för PD-303 och PSO-ZOOM - 60%.
Svetsomvandlare är indelade i följande grupper: beroende på antalet matningsstolpar - en - skyddsstolpar, utformade för att driva en svetsbåge; multipunkt, mata flera svetsbågar samtidigt; enligt installationsmetoden - stationär, installerad rörlig på grunden; mobil, monterad på vagnar; efter typ för motorer som driver generatoren till rotation, - maskiner med elektrisk drivning; bilar med förbränningsmotor (bensin eller diesel); enligt utföringsmetoden - enskilda fall, där generator och motor är monterade i ett enda hus; separat, där generatorn och motorn är monterade på samma ram, och drivenheten går genom en koppling.
Svetsomvandlare med en post består av en generator och en elmotor eller förbränningsmotor. Den elektriska kretsen hos svetsgeneratorn ger en fallande yttre karakteristik och kortslutningsströmbegränsning. Den externa strömspänningskarakteristiken / (fig. 14) visar förhållandet mellan spänning och ström vid terminalerna på generatorens svetskrets. För stabilitet i förbränningen av svetsbågen måste karakteristiken för generatoren / korsa bågens kännetecken III. När bågen är upphetsad ändras spänningen (//) från punkt I till punkt 2. Om
Delade polgeneratorer tillhandahålla en fallande yttre egenskap som använder den avmagnetiserande effekten av armaturets magnetiska flöde. I fig. 15 visar ett diagram över en svetsgenerator av denna typ. Generatorn har fyra huvudsakliga (N g och Sr är de viktigaste, nn Och Sn - tvärgående) och två till (N och S) stolparna. I det här fallet finns huvudpolarna med samma namn i närheten och utgör som en enda gaffelstång. Fältlindningar har två sektioner: oreglerade 2 och justerbar 1. En oreglerad lindning är belägen vid alla fyra huvudpoler, och en justerbar lindning är endast nc tvärgående. En reostat 3 ingår i kretsen för den justerbara fältlindningen. En serielindning är belägen vid de extra polerna 4. Längs den neutrala symmetriinjen O - O mellan motsatta poler på generatorkollektorn finns huvudborstarna a och ft, till vilka svetskretsen är ansluten. Extra borste med tjänar till att driva fältets lindningar.
När generatorn går på tomgång (Fig. 16, a) pollindningarna skapar två magnetiska flöden Фг och Фп, som inducerar e. d. a. i lindningen av ankaret. När svetskretsen är stängd (Fig. 16, b) kommer en ström att strömma genom ankarlindningen, vilket skapar ett magnetiskt flöde av ankaret Фя, riktat längs huvudborsternas linje och stängs genom generatorpolarna. Ankarets Фя magnetflux kan sönderdelas i två komponenter i flödet Фяг och Фяп. Flödet av Fyag i riktningen kommer att sammanfalla med flödet Фг i huvudpolerna, men kan inte stärka det, eftersom generatorns huvudpoler har utskärningar som minskar deras tvärsnittsarea, och därför arbetar de med full magnetisk mättnad (dvs magnetiskt flöde av dessa poler oberoende från lasten förblir nästan konstant). Flödet av PNF riktas mot flödet av de tvärgående polerna och försvagar därför det och kan till och med ändra riktningen för det totala flödet. En sådan effekt av armaturets magnetiska flöde leder till en totalförsvagning
magnetisk overhead på generatorn, och härifrån till en minskning av spänningen på generatorns huvudborstar. Ju större strömmen flyter genom ankarlindningen, desto större magnetflöde Фя, desto mer minskar spänningen. När svetskretsen är kortsluten når spänningen på huvudborstar nästan noll.
Svetsströmmen regleras i två steg - grovt och exakt. Med grov reglering förskjuts borststrålen, på vilken generatorens alla tre borstar är placerade. Om du flyttar borsten i ankarets rotationsriktning ökar den demagnetiserande effekten av ankarflödet och svetsströmmen minskar. Med en omvänd växling minskar den avmagnetiserande effekten och svetsströmmen ökar. På detta sätt ställs in intervallerna för stora och små strömmar. Smidig och exakt strömstyrning utförs av en reostat som ingår i fältets lindningskrets. Genom att öka eller minska excitationsströmmen i lindningen av de tvärgående polerna med en reostat förändras magnetflödet Фп, varigenom spänningen på generatorn och svetsströmmen ändras.
I generatorer med delade poler med senare utlösningar styrs svetsströmmen genom att ändra antalet varv på de snittade lindningarna på generatorpolerna och reostaten som ingår i fältlindningskretsen. Reostaten är monterad på generatorhuset och har en skala med uppdelning i ampère. SG-300M-1-generatorerna som används i PS-300M-1-omvandlarna fungerar enligt detta schema.
Kretsschema generator med avmagnetiserande verkan av en serielindning excitation inkluderad i svetskretsen visas i fig. 17. Generatorn har två lindningar: fältlindning 1 och avmagnetiserande sekventiell lindning 2. Fältlindningen drivs antingen från huvudborstar och ytterligare borstar (b och c) eller från en speciell likströmskälla (från växelströmsnätet via en selen likriktare). magnetisk
Filamentflödet Фv som skapas av denna lindning är konstant och beror inte på generatorbelastningen. Den avmagnetiserande lindningen är i serie ansluten med ankarlindningen så att svetsströmmen som passerar genom lindningen skapar ett magnetiskt flöde directedп riktat mot flödet Ф0 när bågen brinner. Därför e. d. a. generatorn kommer att induceras av det resulterande magnetiska flödet Фв - Фп - När svetsströmmen ökar ökar magnetflödet Фп, och det resulterande magnetiska flödet Ф „- Фм minskar. Som ett resultat minskar den inducerade e. d. a. generator. Således den avmagnetiserande effekten av lindningen 2 ger generatorns fallande yttre egenskaper. Svetsströmmen styrs genom att växla serielindningens svängningar (grovjustering - två områden) och reostat för fältlindningen (smidig och exakt justering inom varje intervall). Generatorer GSO-120, GSO-ZOO, GS0500, GS-500, etc. produceras enligt detta schema.
Givarna ges i tabellen. 1.
I fig. Figur 18 visar PSO-500 enstolps mobil svetsomvandlare, som är kommersiellt tillgänglig och har funnit bred tillämpning inom bygg- och installationsarbeten. Den består av en generator GSO-5SU och en trefas asynkronmotor AB-72-4, monterad i ett enda hölje på hjul för rörelse runt byggarbetsplatsen. Omvandlaren är konstruerad för manuell bågsvetsning, halvautomatisk slangsvetsning och automatisk nedsänkt bågsvetsning. För grov reglering av svetsströmmen (omkoppling av en sekventiell lindningsvarv) matas en negativ och två positiva kontakter ut till generatorens terminalkort. Om en svetsström krävs inom 120 ... 350 A, är svetsledningarna anslutna till de negativa och medel positiva kontakterna. När du arbetar med strömmar på 350 ... 600 A är svetsledningarna anslutna till de negativa och extremt positiva kontakterna. Sömlös svetsström regleras av en reostat som ingår i den oberoende excitationslindningskretsen. Reostaten är placerad på maskinhöljet och har ett svänghjul med en strömkollektor. Skalan har två rader med nummer som motsvarar de anslutna kontakterna: den inre raden - upp till 350 A och den yttre raden - upp till 6 toA.
För att utföra svetsarbete i frånvaro av elektricitet (i nya byggnader, i installationsarbete i fältet, vid svetsgas och oljeledningar, vid installation av högspännings kraftöverföringsmaster etc.) används mobila svetsenheter bestående av en svetsgenerator och en förbränningsmotor. En kort teknisk beskrivning av de vanligaste svetsenheterna med förbränningsmotorer ges i tabellen. 2.
Tabell 2
|
Enhetsmärke |
Generator varumärke |
Nominell spänning |
Gränser för svetsströmstyrning, A |
motor |
Enhetsvikt, kg |
|
|
Effekt, kW (hk) |
||||||
I fig. 19 visar svetsenheten för denna grupp PAS-400-VIII. Enheten består av en generator SGP-3-VI och en förbränningsmotor ZIL-120 eller ZIL-164. Generatorn arbetar enligt en krets med en avmagnetiserande sekventiell lindning. Strömmen regleras av en reostat på huvudfältets lindning. Motorn från kokaggregatet har konverterats speciellt för kontinuerlig stationär drift: den har en automatisk centrifugalvarvtalsregulator; manuell reglering för arbete i låga hastigheter; automatisk tändning av vid en plötslig ökning av hastigheten. Svetsenheten är monterad på en stel metallram med rullar för rörelse. Närvaron av tak- och sidometallgardiner som skyddar mot atmosfärisk nederbörd gör att enheten kan användas för utomhusarbeten.
För svetsning i avskärmningsgaser, liksom för halvautomatisk och automatisk svetsning, används generatorer med en styv eller ökande yttre egenskap. Sådana generatorer har oberoende exciteringslindningar och en förspänd sekventiell lindning. Vid tomgång d. a. generatorn induceras av ett magnetiskt flöde, vilket skapas genom en lindning av oberoende excitation. I driftläget skapar svetsströmmen som passerar genom serielindningen ett magnetiskt flöde som matchar i riktning med magnetflödet för den oberoende excitationslindningen. Detta ger en styv eller ökande strömspänningskaraktäristik.
I fig. Figur 20 visar en PSG-350-omvandlare av denna typ, bestående av en GSG-350-svetsnings-DC-generator och en 14-kW trefas asynkronmotor AV-61-2. Generator har! oberoende excitationslindning och bias sekvenslindning. Den oberoende excitationslindningen drivs från ett externt nätverk genom selen likriktare och en spänningsstabilisator, vilket eliminerar påverkan av spänningsfluktuationer i nätet på excitationsströmmen. Serielindningen är uppdelad i två sektioner: när delar av svängarna ingår i svetskretsen arbetar generatorn i styvt läge, och vid användning av alla lindningsvarv ger generatorn en ökande yttre egenskap. Generatorn och motorn är inrymda i ett gemensamt hus och monteras på en vagn.
Universalomvandlare ПСУ-300 och ПСУ-500-2, utformade för manuell svetsning, automatisk nedsänkt bågsvetsning, såväl som automatisk och halvautomatisk svetsning i skyddsgaser, ger både en fallande och en styv yttre egenskap. I dessa omvandlare, genom att växla generatorens oberoende och sekventiella lindningar, är det möjligt att skapa avmagnetiserings- och magnetiseringsflöden och följaktligen erhålla en eller en annan egenskap.
Vid arbete på en byggarbetsplats eller fabrik används flera svetsstationer belägna nära varandra flera stolpar svetsomvandlare.Det yttre kännetecknet för svetsgeneratorn med flera stolpar måste vara styv, dvs oavsett antalet arbetsstolpar måste generatorspänningen vara konstant. För att erhålla en konstant spänning har flerväggeneratorn (fig. 21) ett parallellt fältlindning 1, vilket skapar ett magnetiskt flöde 0i och en serielindning 3, vilket skapar ett magnetiskt flöde F samma riktning.
Vid tomgång d. a. generatorn induceras endast av magnetflödet Фb, eftersom det inte finns någon ström i serielindningen. Generatorns spänning räcker för att antända bågen. Under svetsning uppträder en ström i ankarlindningen och därför i seriefältets lindning. I detta fall visas ett magnetiskt flöde Φ ^ och e. d. a. kommer att induceras av det totala flödet 0i + Фг. Spänningsfallet inuti generatorn under drift kompenseras av det ökande magnetiska flödet, och därför förblir spänningen lika med den öppna kretsspänningen. För att erhålla en fallande yttre egenskap ingår svetsstolpar i generatorkretsen genom justerbara ballastreostater 4. Generatorns spänning regleras av en reostat 2, ingår i parallellfältets lindningskrets. Svetsström ställs in genom att ändra motståndet hos ballastreostat.
PSM-1000 svetsomvandlaren med flera stolpar (fig. 22) består av en svetsgenerator av likströmstyp SG-1000 och en trefas asynkronmotor monterad i ett hölje. Generatoren SG-1000, sexpolig, med självexcitation, har en parallell
|
JS 220/3808 15 kW |
Nuyu och sekventiella lindningar som skapar magnetiska flöden i samma riktning. Uppsättningen på svetsmaskinen innehåller nio ballast-reostater RB-200, så att du kan distribuera nio stolpar.
PSM-1000-1 och PSM-1000-11-omvandlare har inga betydande designskillnader. Generatorens excitationslindningar
PSM-1000-I är tillverkad av koppar, medan PSM-1000-II är tillverkade av aluminium. Den senaste modifieringen är PSM-1000-4, bestående av en GSM-1000-4-generator och en A2-82-2 elmotor med en effekt på 75 kW. Konverteringssatsen inkluderar ballastreostater RB-200-1 (9 st.) Eller RB-300-1 (6 st.).
RB-200-ballast-reostat (fig. 23) har fem knivomkopplare, genom omkoppling av vilken reostatens motstånd är inställd. Med dessa omkopplare kan du justera svetsströmmen stegvis var 10 A inom 10 ... 200 A.
Användningen av svetsomvandlare med flera stolpar minskar det område som upptas av svetsutrustning, minskar kostnaderna för reparation, underhåll och underhåll. Effektiviteten hos en svetsstation är emellertid avsevärt lägre än med en enstolksomvandlare på grund av stora effektförluster i ballastreostater. Därför är valet av en svetsenhet med flera stolpar eller flera enstationer motiverat med en teknisk och ekonomisk beräkning för specifika förhållanden.
Om användningen av svetsenheter med en post är ekonomiskt lönsam, men kraften hos en generator inte räcker för att svetsstationen ska fungera, slås två svetsenheter på parallellt. Vid anslutning av generatorerna parallellt måste följande villkor följas. Generatorerna bör vara samma i typ och yttre egenskaper. Innan du slår på är det nödvändigt att justera generatorerna till samma spänning.
Zheniya på tomgång. Efter att ha inkluderats i arbetet är det nödvändigt att fastställa samma belastning på generatorerna på amperern med hjälp av regleringsanordningar. Om belastningen inte är densamma kommer spänningen för en generator att vara högre än en annan och lågspänningsgeneratorn, matad av strömmen från den andra generatorn, fungerar som en motor. Detta kommer att leda till avmagnetisering av generatorns poler och utgången från hans NC-system. Därför bör du ständigt övervaka avläsningen av ammetrar och vid behov justera lastens enhetlighet.
För att jämna ut spänningen hos parallellkörande generatorer med fallande yttre egenskaper, mata in deras exciteringskretsar: excitationslindningarna på en generator drivs av ankarborstarna hos en annan generator (Fig. 24). För detta ändamål har generatorerna utjämningskontakter som måste anslutas parallellt.
Vid parallellkoppling av PSM-1000-flerpostgeneratorer är det nödvändigt att ansluta terminalerna på GS-1000-generatorskärmarna markerade med bokstaven U (utjämning) med en tråd; i detta fall är generatorernas successiva lindningar parallellt anslutna och följaktligen elimineras svängningar i belastningsfördelningen mellan generatorerna.
Klassificering av svetsomvandlare och enheter. För DC-svetsning fungerar svetstransformatorer och svetsenheter som kraftkällor. Svetsomvandlaren består av en likströmsgenerator och en elektrisk drivmotor, svetsenheten består av en generator och en förbränningsmotor. Svetsenheter används för arbete i fältet och i de fall spänningen svängs kraftigt i nätaggregatet. Generatorn och förbränningsmotorn (bensin eller diesel) är monterade på en gemensam ram utan hjul, på rullar, hjul, på baksidan av en bil och på basis av en traktor.
För drift under olika förhållanden produceras följande enheter: ASB-300-7 - GAZ-320 bensinmotor monterad med en GSO-300-5 generator på en ram utan hjul; ASD-3-1 - dieselmotor och generator SGP-3-VIII - i samma design; ASDP-500 - som föregående enhet, men monterad på en biaxial släpvagn; SDU-2 - en enhet monterad på basis av T-100M-traktorn; PAS-400-VIII - motortyp ZIL-164. och generator SGP-3-VI monterad på en stel ram utrustad med rullar för att flytta på ett plant golv. Det finns också andra enheter som skiljer sig åt i sin design.
Svetsgeneratorer är enkelpostar och flera stolpar, utformade för samtidig tillförsel av flera svetsstolpar. Enstaka svetsgeneratorer tillverkas med fallande eller styva yttre egenskaper.
De flesta generatorer som kompletterar svetsenheter och omvandlare (som PS och PSO) har en fallande yttre egenskap. Generatorn av PSG-typen har en styv strömspänningskaraktäristik. Universella generatorer tillverkas, vilket gör det möjligt att få både händelser och hårda egenskaper (omvandlare av PSU-typ).
Svetsomvandlare ПСО-500, ПСО-ЗООА, ПСО-120, ПСО-800, ПС-1000, АСО-2000, ПСМ-1000-4 och andra levereras huvudsakligen med asynkron trefas-ekorre-borrmotorer i enstaka fall. De har hjul för att röra sig runt verkstaden eller är rörliga monterade på en tallrik.
Tekniska data för vissa omvandlare ges i tabellen. 51.
Enheten och driften av svetsgeneratorer. Branschen producerar tre typer av svetsgeneratorer: med oberoende och parallella fältlindningar, en avmagnetiserande serielindning och med delade stolpar.
Generatorer med en oberoende fältlindning och en demagnetiserande serielindning (Fig. 119) används främst i svetstransformatorer PS0420, PSO-ZOOA, PSO-500, PSO-800, PS-1000, ASO-2000, som skiljer sig åt i kraft och design.
På generatordiagrammet (Fig. 199, och) visar två fältlindningar: oberoende H och konsekvent Csom är belägna vid olika poler. En reostat ingår i den oberoende lindningskretsen RT. Serielindningen är gjord av en samlingsstång med ett stort tvärsnitt, eftersom en stor svetsström flyter i den. Från en del av sina svängar görs en kran som placeras på omkopplaren P.
Serielindningens magnetiska flöde riktas mot magnetflödet genererat av den oberoende excitationslindningen. Som ett resultat av handlingen av dessa flöden visas en resulterande ström. Vid tomgång fungerar inte den sekventiella lindningen.
Generatorns öppna kretsspänning bestäms av strömmen i fältlindningen. Denna spänning kan justeras med en reostat. RT, ändra storleken på strömmen i kretsen för magnetiseringslindningen.
Vid lastning visas en svetsström i serielindningen, vilket skapar ett magnetiskt flöde i motsatt riktning. Med ökande svetsström ökar det motsatta magnetflödet och driftspänningen minskar. Således bildas en fallande yttre egenskap hos generatorn (fig. 119, b).
Externa egenskaper ändras genom att justera strömmen i den oberoende excitationslindningen och växla antalet varv för den demagnetiserande lindningen.
Med en kortslutning ökar strömmen så mycket att det avmagnetiserande flödet ökar kraftigt. Det resulterande flödet, och därför spänningen vid generatorens terminaler, sjunker praktiskt taget till noll.
Svetsströmmen regleras på två sätt: genom att växla antalet varv för den demagnetiserande lindningen (två områden) och av en reostat i den oberoende lindningskretsen (smidig reglering). När du ansluter svetstråden till den vänstra terminalen (Fig. 119, och) små strömmar ställs in till höger - stora.
Generatorer med parallellmagnetiserande och sekventiell demagnetiserande fältlindningar tillhör självgenerationssystemet för generatorer (fig. 120). Därför är deras stolpar tillverkade av ferromagnetiskt stål med kvarvarande magnetism.
Som framgår av diagrammet (fig. 120, och), har generatorn två lindningar vid huvudpolerna: magnetisering av N och seriellt ansluten avmagnetisering C. Strömmen för magnetiseringslindningen skapas av ankaret på själva generatorn, för vilken den tredje borsten Cligger på kollektorn i mitten mellan huvudborstarna och och b.
På-av-omkoppling av lindningarna skapar en fallande yttre egenskap hos generatorn (fig. 120, b). Svetsströmmen regleras kontinuerligt av RP-reostaten som ingår i själva excitationslindningskretsen. För steg-för-stegreglering av strömmen är den avmagnetiserande lindningen snittad på samma sätt som i en generator av PSO-typ. Svetstransformatorerna PS-300, PSO-ZOOM, PS-3004, PSO-300 PS-500, SAM-400 fungerar enligt detta schema.
En generator med delade poler (fig. 121) har inte en serielindning. I denna generator skiljer sig polarrangemanget från konventionella elektriska likströmsgeneratorer. De magnetiska polerna växlar inte (norr följer söder, sedan igen norr, etc.), och polerna med samma namn finns i närheten (två norr och två söder, fig. 121, b). De horisontella polerna på Nr kallas huvud och vertikal N n - tvärgående.
Fig. 121. Generator med delade poler: a, b - magnetiska och elektriska kretsar; Ф г I, Ф п I - armaturens magnetiska flöden, Фг - huvudmagnetiskt flöde, Ф п - tvärmagnetiskt flöde, GN - neutralt, П - lindning av tvärgående poler, Gl - lindning av huvudpolerna, RT - reostat
Huvudpolerna har utskärningar som minskar deras tvärsnitt för full mättnad med magnetiskt flöde även vid tomgång. De tvärgående polerna har ett stort tvärsnitt och fungerar i alla lägen med ofullständig mättnad. Vid huvudpolerna är endast de huvudsakliga excitationslindningarna placerade och vid tvärgående - endast tvärgående. En justeringsreostat är installerad i den tvärgående lindningskretsen RT. Båda lindningarna är anslutna parallellt med varandra och får kraft från borstarna, dvs generatorn arbetar med självexcitering. Generatorn har två huvudborstar och och b och extra borste med.
Under belastning visas en ström i ankarlindningen, vilket skapar ett magnetiskt flöde av ankaret, magnetiserar huvudpolerna och avmagnetiserar de tvärgående. Eftersom huvudpolema är helt mättade påverkar inte magnetiseringsflödesverkan. Med en ökning av svetsströmmen ökar ankarets magnetiska flöde, dess avmagnetiserande effekt (mot flödet i de tvärgående polerna) ökar och detta leder till en minskning av driftspänningen; en fallande yttre egenskap hos generatorn skapas. Således erhålles den fallande karakteristiken för generatorn på grund av den avmagnetiserande effekten av ankarets magnetiska flöde.
Svetsströmmen regleras kontinuerligt av en reostat i den tvärgående excitationslindningskretsen 1.
1 (I tidigare producerade generatorer av denna typ (SUG-2a, SUG-26, etc.) utfördes grovjustering av strömmen genom att flytta borstarna från neutralen.)
Enligt schemat med delade stolpar fungerar generatorerna för PS-300M, SUG-2ru, etc. omvandlare.
Design av svetsomvandlare med en post. PS-300-1 och PSO-300-omvandlare används för att driva en station för svetsning, ytbeläggning och skärning. Omvandlarna är konstruerade för en driftsström på 65 till 340 A.
Konverterarens svetsgenerator hänvisar till en typ av generator med parallellmagnetisering och sekventiell avmagnetiserande fältlindningar.
Generatorn har brant fallande yttre egenskaper (fig. 120, b) och två svetsströmmar: 65 - 200 A och vid anslutning av svetskabeln till den vänstra terminalen (+) med det totala antalet varv för den sekventiella demagnetiserande lindningen; 160 - 340 A - när den är ansluten till höger terminal (+) med en del av serielindningens svängar. En reostat av typen RU-Zb med ett motstånd på 2,98 Ohm för strömmar 4,5 - 12 A ingår i kretsen för magnetiseringsfältets lindning, utformad för att styra svetsströmmen.
PSG-300-1-omvandlaren är konstruerad för att driva halvautomatisk svetsning i skyddsgas. Omvandlargeneratorn har en styv yttre egenskap, som skapas genom magnetiseringsverkan hos seriefältets lindning. Den oberoende fältlindningen drivs av en selen likriktare ansluten till växelströmsnätet genom en ferroresonant stabilisator. En reostat ingår i den oberoende excitationslindningskretsen, som gör att du enkelt kan justera spänningen vid generatorterminalerna från 16 till 40 V. Omvandlaren är ansluten till nätverket med en paketomkopplare. Gränser för reglering av svetsström 75 - 300 A.
Universella svetsomvandlare PSU-300, PSU-500 har både fallande och styva yttre egenskaper. Omvandlare av denna typ består av en likströmsgenerator med en svetsstång och en trefas-induktionsmotor för ekorre-bur i ett hus.
En svetsgenerator av GSU-typen tillverkas med fyra huvud- och två ytterligare poler (fig. 122). Vid de två huvudpolarna läggs svängarna på det magnetiserande huvudfältets lindning, som tar emot kraft från nätet genom en stabiliserande transformator och en selen likriktare. Vid de andra två huvudpolarna läggs svängen i seriefältets lindning; Det magnetiska flödet av dessa poler riktas mot det huvudsakliga magnetiserande flödet. Lindningar av ytterligare stolpar är utformade för att förbättra omkopplingen.
För att erhålla brant fallande yttre egenskaper, är en oberoende excitationslindning, en sekventiell avmagnetisering och en del av svängningarna av lindningen av de ytterligare polerna påslagen.
När du byter till styva yttre egenskaper (fig. 122, b) den seriella demagnetiserande lindningen är delvis avstängd, men ett ökat antal varv av lindningen av de ytterligare polerna är på.
Ändring av typ av karakteristik utförs genom att växla paketomkopplaren installerad på kopplingsutrustningen och fästa svetstrådarna på två motsvarande terminaler på plintkortet.
En specifik typ av svetsmaskin, som främst används inom industrin, liksom i vissa typer av bygg- och installationsarbeten - det här är svetsomvandlaren.
Det kallas så för att det omvandlar växelström från ett hushålls- eller industrinätverk till likström, vilket är optimalt för de flesta svetstyper.
Trots essensen i det slutliga resultatet - likström - fungerar omvandlaren på en helt annan princip än en likriktare eller inverterare.
Dess design involverar en långsträckt energikedja. Först övergår växelström till mekanisk energi, och den omvandlas i sin tur tillbaka till elektrisk energi, men av konstant natur.
Strukturellt sett består omvandlaren av en elektrisk motor, som regel, asynkron och en likströmgenerator, kombinerad i ett hus. Eftersom en generator som använder principen om elektromagnetisk induktion också genererar växelström, finns en kollektor i kretsen, som omvandlar den till direkt.
Exempel på hårdvara
Som exempel kan vi betrakta svetsomvandlaren PSO-500, allmänt känd i professionella kretsar.
Den består av ett cigarrformat hölje på vilket ett block med styrutrustning, styrelement (en batchomkopplare och en reostatregulator) och kontakter för anslutning av elektroder är monterade ovanpå, och inuti en asynkron motor och generator är monterade på en roterande axel, åtskilda av en kylfläkt.
Det finns ingen direkt elektrisk anslutning mellan generator och motor. En motor som startar från elnätet börjar rotera axeln med en hög hastighet som dess rotor är ansluten till.
Generatorarmaturen är också monterad på denna axel. Som ett resultat av ankarets rotation induceras växelström i dess lindningar, som omvandlas av en kollektor till likström och matas till svetsterminalerna.
PSO-500 hänvisar till svetsomvandlare av en enda post av mobiltyp. Den är monterad på en trehjulig vagn. Storleken på den svetsade strömmen som utfärdas av PSO-500 kan nå 300 eller 500 A beroende på bygeln som ansluter en av terminalerna till seriens lindning av generatorn.
Utgångsströmmen styrs manuellt med hjälp av en vernier som är associerad med en reostat (resistansändringsanordning). Strömstyrning utförs av en inbyggd ammeter.
Det numeriska indexet i markeringen - 350, 500, 800, 1000 - betyder den maximala likströmmen som denna omvandlare är utformad för att arbeta med. Vissa modeller som använder Vernier kan konfigureras för att producera en svetsström som är högre än den nominella strömmen, men funktionen i detta läge är fylld av överhettning och snabbt fel på enheten.
värdighet
Liksom annan utrustning har svetsomvandlare (som historiskt sett verkade mycket tidigare än inverterare) vissa fördelar, och samtidigt har de ett antal vissa besvär. Deras fördelar inkluderar:
- hög svetsström - i vissa modeller, särskilt PSO-500 och PSG-500, når den 500 A, det finns kraftigare enheter;
- opretentiöshet i arbetet;
- okänslighet för minskade ingångsspänning;
- relativt hög tillförlitlighet med kvalificerad service;
- bra underhållbarhet, enkel service.
Strömmen som dessa anordningar kan producera kan användas för att laga mycket tjocka skarvar i storleksordningen 10-30 mm. Detta är en annan viktig fördel på grund av vilken svetsomvandlare används.
brister
Emellertid bestämmer designfunktionerna också de största nackdelarna med svetsomvandlare, på grund av vilka växelriktare ersatte dem, åtminstone i hushållssfären (svetsarbete i ett litet företag, i ett hus på landet, i ett garage). Först och främst är dessa:
- stora dimensioner och massa (det kan nå ett halvt ton eller mer);
- låg effektivitet;
- ökad elektrisk fara;
- bullrigt arbete;
- behov av service.
Principen för deras åtgärder - övergången av elektrisk energi till mekanisk energi och vice versa - innebär stora energikostnader för axelns rotation. Detta orsakar en mycket hög strömförbrukning, vilket gör enheten olönsam för "hem" användning.
Dessutom minskar närvaron av roterande delar med hög hastighet maskinens tillförlitlighet. Flaskhalsen på matlagningsomvandlaren, liksom själva elmotorn, är kullager på vilka axeln är monterad.
De behöver regelbunden inspektion och oljebytning 1-2 gånger per år. Det är också nödvändigt att övervaka tillståndet för kollektorn och strömkollektorborstarna.
Med ökad elektrisk fara menas det faktum att omvandlaren måste jordas innan svetsarbeten påbörjas, dess anslutning till nätet enligt reglerna endast ska utföras av en elektriker.
klassificering
Svetsomvandlare klassificeras enligt olika parametrar. Inklusive numret (enkel- och flerpunkts) och typ av drivenhet (från en elmotor eller till exempel från en förbränningsmotor). Enligt deras design kan de vara stationära och mobila, i ett eller två fall.
Omvandlarna skiljer sig också i form av utgångskaraktäristik. För många typer av arbete är denna klassificering avgörande. Enligt formen på utgångskaraktäristiken är svetsomvandlarna uppdelade i anordningar som ger en fallande eller stel karakteristik (de senare kan också producera en sluttande).
Det finns också universalomvandlare, beroende på den installerade omkopplaren, som kan fungera både i det och i ett annat läge.
Faktum är att svetsarbetets specificitet i avskärmningsgaser, automatiskt eller halvautomatiskt, kräver en extremt stel utgångskaraktäristik.
Sådana omvandlare inkluderar till exempel PSG-500-systemet. Svetsomvandlare i PSO-modellserien har en fallande egenskap, PSU: er är stationsvagnar som kan växla till önskat driftsläge.
PSO och andra typer av omvandlare med fallande kännetecken används inom industrin, i automatiska och manuella svetssystem utrustade med automatiska spänningsregulatorer.
Med tanke på tillämpad fysik är konverterare också indelade i enlighet med tekniken implementerad i generatoren. Generatorn kan vara med delade poler, med separata lindningar av magnetisering och avmagnetisering, med lindning av avmagnetisering och oberoende excitation. Men i praktiken är det ingen signifikant skillnad i betydande tekniska egenskaper mellan alla dessa typer.
DC-strömförsörjning delas in i två huvudgrupper:
- svetsomvandlare av roterande typ (svetsgeneratorer);
- svetslikriktare (svetslikriktare).
DC-generatorer delas med antalet drivna inlägg:
- singel-station;
- multioperator;
enligt installationsmetod:
- stationärt;
- mobil;
efter typ av enhet:
- generatorer för elmotorer;
- generatorer med en förbränningsmotor;
för konstruktivt genomförande:
- enda skrov;
- dubbel skrov.
I form av yttre egenskaper kan svetsgeneratorer vara:
- med fallande yttre egenskaper;
- med styva och doppande egenskaper;
- kombinerad typ (universalgeneratorer, vid omkoppling av lindningar eller styrenheter som det är möjligt att få fallande, styva eller doppande egenskaper).
De mest använda är generatorer med fallande yttre egenskaper som fungerar enligt scheman:
- generatorer med oberoende excitation och avmagnetiserande serielindning;
- generatorer med magnetisering av parallella och avmagnetiserande sekvensiella fältlindningar;
- delade polgeneratorer.
Ingen av de tre typerna av generatorer med fallande yttre egenskaper är anmärkningsvärda för betydande fördelar när det gäller både tekniska och energi- och viktindikatorer.
Svetsomvandlaren består av en asynkronmotor och en likströmsgenerator monterad i ett hölje. Motorrotorn och generatoranordningen är belägna på samma axel. Omvandlaren är monterad på en ram eller på hjul.
Det finns flera typer av generatorer. En av dem är en generator med en oberoende fältlindning och en avmagnetiserande sekventiell lindning. I en sådan generator skapar en oberoende lindning, som drivs av en växelströmström genom en selen likriktare, ett magnetiskt flöde som inducerar den spänning som är nödvändig för att väcka bågen på generatorborstarna. Svetsströmmen styrs genom att växla antalet varv i serielindningen. Inom varje intervall kan svetsströmmen justeras kontinuerligt med en reostat.
Den andra typen av generator är en generator med ett parallellt fältlindning och en avmagnetiserande serielindning. Magnetpolerna i denna generator måste ha restmagnetism, så de är tillverkade av ferromagnetiskt stål. Installerad på enheter med förbränningsmotorer.
Underhåll av svetsomvandlare. När man använder omvandlarna på öppna konstruktions- och installationsplatser är det nödvändigt att skydda dem från effekterna av nederbörd med hjälp av specialbås eller tak. Innan du startar omvandlare som har utsatts för nederbörd under lång tid, kontrollera lindningens isoleringsmotstånd. Särskilt noggrann skötsel kräver generatorgrenrör, borstar och lager. Uppsamlaren ska hållas ren och regelbundet rengöras för damm genom att torka av med en ren trasa fuktad med bensin. I normalt skick bör samlaren inte ha några rester. När en insättning visas är det nödvändigt att ta reda på orsaken till dess uppträdande och eliminera den och slipa uppsamlaren. Skadade eller slitna borstar bör bytas ut mot nya och gnuggas till samlaren.
|
Tabell 38. Svetsomvandlare med fallande karakteristik |
|||||||
| funktionen | Oberoende excitationsomvandlare med seriemagnetiserande lindning | ||||||
| PSO-120 | JI-300A | PD-303 | PSO-500 | PSO-800 | ALD-2000 | PS-1000-W | |
| Generatortyp | GSO-120 | GEO-300A | - | GSO-500 | GSO-800 | SG-1000 | GS-1000 |
| Klassad svetsström, A | 120 | 300 | 300 | 500 | 800 | 1000h2 | 1000 |
| Öppen kretsspänning, V | 48-65 | 55-80 | 65 | 58-86 | 60-90 | - | - |
| 30-120 | 75-300 | 80-300 | 125-600 | 200-800 | 300-1200 | 300-1200 | |
| 7,3 | 12,5 | 10,0 | 28,0 | 55 | 56,0 | 55,0 | |
| 2900 | 2890 | 2890 | 2930 | - | 1460 | 1460 | |
| effektivitet inverterare% | 55 | 60 | - | 59 | 57 | 59 | 60 |
| Övergripande mått, mm: | |||||||
| längd | 1055 | 1015 | 1052 | 1275 | - | 4000 | 1465 |
| bredd | 550 | 590 | 508 | 770 | - | 93,5 | 770 |
| höjd | 730 | 980 | 996 | 1080 | - | 1190 | 910 |
| Vikt kg | 155 | 400 | 331 | 540 | 1040 | 4100 | 1600 |
|
Tabell 39. Svetsomvandlare med styva egenskaper och universal |
||||||
| funktionen | Typ | |||||
| PSG 350 | PSG 500-1 | PSU-300 | PSU-500-2 | |||
| med fallande kännetecken | med hård egenskap | med fallande kännetecken | med hård egenskap | |||
| Generatortyp | GHA-350 | PSG 500-1 | GUS-300 | GUS-500-2 | ||
| Klassad svetsström, A | 350 | 500 | 300 | 500 | - | - |
| Öppen kretsspänning, V | 15-35 | 18-42 | 48 | 16-36 | 20-48 | 16-32 |
| Gränser för svetsströmstyrning, A | 50-350 | 60-500 | 75-300 | - | 120-500 | 60-500 |
| OL% | 60 | 60 | 65 | 60 | 65 | 60 |
| Nominell spänning | 30 | 40 | 30 | 30 | 40 | 40 |
| Gränserna för spänningsreglering, V | 15-35 | 16-40 | - | 10-35 | 26-40 | 16-40 |
| Ankarrotationshastighet, varv / minut | 2900 | 2930 | 2930 | 2890 | - | - |
| Konverteringseffekt, kW | 14 | 28 | 28 | 10 | ||
| Övergripande mått, mm: | ||||||
| längd | 1085 | 1052 | 1160 | 1055 | ||
| bredd | 555 | 590 | 490 | 580 | ||
| höjd | 980 | 1013 | 740 | 920 | ||
| Vikt kg | 400 | 500 | 315 | 545 | ||
|
Tabell 40. Fel vid svetsomvandlare, deras orsaker och åtgärder |
||
| felfunktioner | Anledningar till utseendet | elimineringsmetoden |
| Generatorn ger inte spänning | Generatoravmagnetisering | Magnetisera generatorpolerna genom att ansluta fältlindningarna till en likströmskälla |
| Generatorn ger inte spänning | Allvarlig uppsamling av uppsamlare | Rengör uppsamlaren med fint pappersglas och torka av med en trasa fuktad med bensin |
| Generatorn ger inte spänning | Öppen krets i fältets lindning | Reparera öppen krets |
| Generatorn ger inte spänning | Dålig pressning av borstarna som ger fältets lindning | Kontrollera borstens tryckfjädrar och eliminera eventuella borstklister i borstehållaren |
| Statorlindning överhettning | Överbelastning av svetsgenerator | Eliminera överbelastning |
| Statorlindning överhettning | Ett stort spänningsfall i motorns ledningar | Eliminera spänningsfallet |
| Statorlindning överhettning | ||
| Öppen krets i en av faserna | Reparera öppen krets | |
| Asynkronmotor startar inte | Felaktig anslutning till lindningsfasen | Fixa lindningsfasanslutningen |
| Gnistrande och betydande kolavlagringar på en plats för samlaren | Trasig armatur lindning eller dålig lödning av dess anslutning | Eliminera brott och förbättra lindningskvaliteten på lindningsfogarna |
| Värmeankare | Kortslutning av en del av ankarets varv | Rengör grundligt uppsamlaren från kontaminering. |
| Brinnande samlarplattegrupp | Avrinning av samlaren eller fastklämning av borsten i borstehållaren | Kontrollera indikatorn för en utrullningsuppsamlare. När du slår över 0,03 mm är det nödvändigt att slipa uppsamlaren på en svarv. Eliminera pappersstopp genom att montera den längs borsthållarens hållare |