15.4. Зварювальні апарати змінного струму

Зварювальні апарати змінного струму, що застосовуються на підприємст­вах і на будівельно-монтажних майданчиках поділяють на чотири основні гру­пи:

з окремим дроселем;

з вбудованим дроселем;

з рухомим магнітним шунтом;

із збільшеним магнітним розсіюванням і рухомою обмоткою.

Ці групи відрізняються за конструкцією і електричною схемою. Зварювальні апарати складаються з знижувального трансформатора й спеціального пристрою. Трансформатор забезпечує живлення дуги змінним струмом напругою 60...70 В, а спеціальний пристрій служить для створення спадної зовнішньої характеристики й регулювання величини зварювального струму.

Зварювальні апарати з окремим дроселем (рис. 15.5) складаються з знижувального трансформатора й дроселя. Трансформатор Т має осердя (магні-топровід) 2 із штампованих пластин, виготовлених з тонкої трансформаторної сталі товщиною 0,5 мм. На осерді розташовані первинна 1 і вторинна 3 обмот­ки. Первинна обмотка з ізольованого проводу вмикається у мережу змінного струму напругою 220 або 380 В. У вторинній обмотці, виготовленій з мідної шини, створюється напруга 60...70 В. Невелике магнітне розсіювання й малий омічний опір обмоток забезпечують незначне внутрішнє падіння напруги й ви­сокий ККД трансформатора.


Послідовно вторинній обмотці у зварювальне коло увімкнено обмотку 4 дроселя Др (регулятора струму). Осердя (магнітопровід) дроселя набране з пла­стин тонкої трансформаторної сталі й складається з двох частин: нерухомої 5, на якій розташована обмотка дроселя, і рухомої 6, яка переміщується за допо­могою гвинтового пристосування 7.

Дросель призначений для регулювання сили зварювального струму й створення спадної зовнішньої характеристики трансформатора на дузі. При збудженні дуги (при короткому замиканні) великий струм, проходячи через об­мотку дроселя, створює потужний магнітний потік, який наводить ЕРС дроселя, спрямовану проти напруги трансформатора. Вторинна напруга, що розвиваєть­

ся трансформатором, повністю поглинається падінням напруги в дроселі. На­пруга у зварювальному колі досягає майже нульового значення.

При виникненні дуги сила зварювального струму зменшується. Слідом за цим зменшується ЕРС самоіндукції дроселя, спрямована проти напруги транс­форматора, і у зварювальному колі встановлюється робоча напруга, необхідна для стійкого горіння дуги, менша за напругу холостого ходу. Змінюючи вели­чину зазору а між нерухомим і рухомим магнітопроводом дроселя, змінюють індуктивний опір дроселя й тим самим силу струму у зварювальному колі. При збільшенні зазору магнітний опір магнітопроводу дроселя збільшується, магні­тний потік слабшає, зменшується ЕРС самоіндукції котушки і її індуктивний опір. Це призводить до зростання зварювальної сили струму. При зменшенні зазору сила зварювального струму зменшується.

За цією схемою виготовлені й експлуатуються зварювальні трансформа­тори типу СТЕ-24У, СТЕ-34У [2.23]. Такі трансформатори широко застосову­ються на будівельно-монтажних майданчиках, на заводах і при зварюванні ма­гістральних трубопроводів.

Зварювальні апарати з вбудованим дроселем (рис. 15.6). Магнітопровід трансформатора складається з основного осердя 1 (на якому розташовані пер­винна 2 й вторинна 6 обмотки трансформатора) і додаткового осердя 4 з обмот­кою дроселя 5 (регулятор сили струму). Додатковий магнітопровід розташова­ний над основним і складається з нерухомої й рухомої частин, між якими за до­помогою гвинтового механізму 3 встановлюється необхідний повітряний зазор а. 3 ~ 50 Hz

Між ними знаходиться пересувний магнітний шунт - стрижень 2. Шунт замикає магнітні потоки первинної і реактивної обмоток, утворюючи магнітні потоки розсіювання, які мають значний індуктивний опір. У такий спосіб за­безпечується падаюча зовнішня характеристика трансформатора.

Регулювання сили зварювального струму здійснюється переміщенням ма­гнітного шунта уздовж напрямку магнітного потоку. При висуванні шунта роз­сіювання магнітних потоків первинної й реактивної обмоток зменшується, вна­слідок чого зменшується індуктивний опір трансформатора. При цьому значен­ня сили зварювального струму зростає. На такому принципі працюють зварю­вальні апарати типу СТАН-0, ОСТА-350 та ін. [2.23].

Зварювальні апарати із збільшеним магнітним розсіюванням і рухо­мою обмоткою без дроселя. Трансформатор має магнітопровід у вигляді стри­жнів, на яких розташовані по дві котушки: одна з первинною обмоткою, а друга із вторинною обмоткою. Котушки обмоток з'єднані паралельно. Первинна ко­тушка закріплена нерухомо. Котушка вторинної обмотки переміщається гвин­товим механізмом вручну. Регулювання сили зварювального струму здійсню­ється шляхом зміни відстані між котушками первинної й вторинної обмоток трансформатора. Чим менша відстань між котушками обмоток, тим більша сила зварювального струму. За цим принципом випускаються трансформатори типу ТС і ТСК з алюмінієвими обмотками.

Трифазні зварювальні трансформатори застосовують при зварюванні трифа­зною дугою спареними електродами. Застосування трифазних зварювальних апа­ратів має велике економічне значення, тому що вони забезпечують високу проду­ктивність, економію електроенергії (ККД досягає 0,9) і рівномірне завантаження фаз мережі при високому коефіцієнті потужності (cosq) < 0,8). Однак зварювання трифазним струмом набуло обмеженого застосування через складність зварюва­льного обладнання.


Авторы: 239 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я

Книги: 268 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я