>>> Перейти на мобильный размер сайта >>>

Учебное пособие

Глава 4. Источники питания переменным током

Аппаратура для возбуждения и стабилизации дуги при ручной сварке

Для возбуждения и стабилизации дуги применяются специальные аппараты (устройства), приспособленные для работы с серийными источниками питания переменного и постоянного тока.

Эти аппараты обеспечивают наложение тока высокого напряжения и высокой частоты на сварочную цепь. Они разделяются на два типа: возбудители непрерывного действия и возбудители импульсного питания.

К первым относятся осцилляторы, которые, работая совместно с источниками питания дуги, обеспечивают ее возбуждение наложением на сварочные провода тока высокого напряжения (3000—6000 В) и высокой частоты (150—250 кГц). Такой ток не представляет большой опасности для сварщика при соблюдении им правил электробезопасностн, но дает возможность возбуждать дугу, не касаясь электродом изделия. Высокая частота обеспечивает спокойное горение дуги даже при малых сварочных токах основного источника. Электрическая схема осциллятора ОСПЗ-201 приведена на рис. 4.11. Как видно из схемы, осциллятор включен в сварочную цепь параллельно и в цепь переменного тока напряжением 220 В и частотой 50 Гц. Предохранитель Пр1 обеспечивает безаварийную работу помехозащитного фильтра ПЗ, состоящего из батареи конденсаторов. Высоковольтный низкочастотный трансформатор Т1 повышает напряжение до 6 кВ. На стороне высокого напряжения трансформатора 77 находится высокочастотный искровой генератор, состоящий из разрядника ФВ, конденсатора Сг и первичной обмотки трансформатора высокой частоты и напряжения Т2. Этот генератор является колебательным контуром, в котором беспрерывно, с большой скоростью, накапливаются в конденсаторе и разряжаются через искровой разрядник импульсы тока высокого напряжения, создавая высокочастотную характеристику трансформатора Т2. Для защиты источника от гока высокого напряжения служит фильтр в виде конденсатора Сп, а предохранитель Прч защищает обмотку трансформатора Т2 от пробоев фильтра С„. Осциллятор может питаться не от сети, а непосредственно от сварочной цепи, что улучшает его свойства.

Рис. 4.11. Электрическая схема осциллятора, включенного в сварочную цепь параллельно

Осцилляторы последовательного включения (рис. 4.12) считаются более эффективными, так как не требуют установки в цепи источника специальной защиты от высокого напряжения. Как видно из схемы, катушка LK включена последовательно со сварочной дугой, остальные обозначения схемы аналогичны рис. 4.11. При работе осциллятора разрядник издает тихое потрескивание; искровой зазор величиной 1,6—2 мм может быть установлен регулировочным винтом, но только при отключенном от сети осцилляторе. Следует иметь в виду, что установка и ремонт осцилляторов требуют более высокой квалификации электротехнического персонала.

Рис, 4.12. Электрическая схема осциллятора последовательного включения

При сварке переменным током требуются возбудители с импульсным питанием, которые наряду с первоначальным возбуждением дуги должны способствовать ее зажиганию при смене полярности переменного тока. Казалось бы, что осцилляторы отвечают этому требованию. Однако они неудовлетворительно выполняют повторные зажигания при смене полярности переменного тока источника, в результате чего действующий сварочный ток колеблется и ухудшается качество сварки. Кроме того, несинхронизированные осцилляторы создают значительные радиопомехи. Для стабилизации дуги переменного тока используются возбудители-стабилизаторы с импульсным питанием, управляемые напряжением дуги. Как правило, они являются частью установки для сварки на переменном токе. Так, в комплекте со сварочным трансформатором ТДМ-503-4 промышленность выпускает возбудитель-стабилизатор, управляемый напряжением дуги ВСД-01.УЗ, Амплитуда импульса стабилизатора достигает 400—600 В. Энергия импульса накапливается в накопителе, обычно емкостном. Импульс вводится в цепь дуги по команде управляющего устройства. Такой тип стабилизатора называется активным в отличие от пассивных стабилизаторов, в которых импульс генерируется за счет процессов, происходящих в цепи дуги. Промышленностью используются стабилизаторы активного типа как более надежные. Управляющее устройство стабилизатора задерживает импульс на 60—100 мкс, что вместе с запозданием срабатываемых коммутаторов обеспечивает наиболее эффективное время ввода импульса для стабилизации дуги. Стабилизировать процесс сварки переменным током можно с помощью тиристорных трансформаторов.

Контрольные вопросы

1. Какая разница между силовым и сварочным трансформаторами?
2. Что называют внешними вольтамперными характеристиками. сварочного трансформатора? Как они подразделяются? Какая характеристика должна быть у трансформатора для ручной дуговой сварки?
3. Назовите наиболее распространенную серию сварочных трансформаторов. Какая у них электромагнитная схема? Как они устроены?
4. Какие трансформаторы для ручной дуговой сварки применяют на строительной площадке?
5. Если вы постоянно, в течение года, свариваете конструкции от одного и того же трансформатора, какую профилактическую работу надо проводить с этим трансформатором ежедневно и в течение года?
6. Назначение осциллятора, его устройство.

Упражнение

1. Вам поручено сварить конструкцию с элементами большой толщины электродами диаметром 6 мм на токе 350 А. Какого типа трансформатор потребуется для этой работы?