Универсальный сварочный генератор ГСУ - 500

Универсальный сварочный генератор ГСУ - 500

Генератор ГСУ – 500 предназначен для питания сварочной дуги постоянным током при ручной сварке открытой дугой, механизированной под флюсом, механизированной плавящимся электродом в защитных газах и порошковой проволокой.

Генератор позволяет настроить его на различные внешние характеристики, в зависимости от применяемого способа сварки.

Как уже рассматривалось выше, в коллекторных сварочных генераторах вид внешней характеристики зависит от действия последовательной обмотки возбуждения. Если последовательная обмотка размагничивающая, то ее магнитный поток направлен против потока намагничивающей обмотки возбуждения (падающая характеристика), а если поток последовательной обмотки подмагничивающий, то он направлен согласно с потоком намагничивающей обмотки возбуждения (жесткая характеристика), следовательно, чтобы в коллекторном генераторе изменить внешнюю характеристику, необходимо изменить направление магнитного потока одной из обмоток возбуждения.

Изменить направление магнитного потока всего лишь одной обмотки возбуждения возможно только лишь в генераторе с независимым возбуждением. Так как в независимой обмотке возбуждения величина тока намагничивания небольшая, то в ее цепь можно включить обычный переключатель, который бы менял в ней направление тока намагничивания, при этом поток независимой обмотки возбуждения поменяет свое направление, а последовательная обмотка будет становиться то размагничивающий, то подмагничивающий (см. рис. 24).

Регулирование сварочного тока при падающей характеристике генератора производится так же, как и в обычном генераторе, т.е. реостатом в цепи независимого возбуждения и отводом половины витков последовательной обмотки возбуждения.

 

Рисунок 24 – Схема электромагнитная генератора ГСУ-500

 

При жесткой внешней характеристике напряжения холостого хода регулируются реостатом в цепи независимой обмотки возбуждения.

Как уже известно номинальное напряжение генератора при различных способах сварки различно: при ручной сварке открытой дугой - 25-40 В, при автоматической сварке - 40-50 В, при сварке в защитных газах - 18-40 В. Чтобы обеспечить возможность регулировки напряжения генератора в требуемых пределах одним и тем же реостатом, в генераторе предусмотрено ступенчатое регулирование напряжения.

Для этой цели в цепь независимой обмотки возбуждения включены два балластных сопротивления и специальный переключатель. Во втором положении переключателя в цепь независимой обмотки включаются последовательно два балластных сопротивления, диапазон регулирования напряжения будет 18-24 В (эта ступень используется для сварки при жесткой характеристики генератора). В первом положении переключателя одно из балластных сопротивлений отключается и в цепи независимой обмотки остается только одно сопротивление, диапазон регулирования напряжения при этом станет 24-30 В (эта ступень используется так же при жесткой характеристике генератора). В третьем положении переключателя выключаются оба балластных сопротивления диапазон регулирования напряжения генератора становится равным 30-50 В (эта ступень используется при падающей характеристике генератора). Аналогичную конструкцию имеют генераторы ГД – 304, ГД – 502 и ГСУМ 400.

Сварочные преобразователи

Сварочный преобразователь - это источник питания сварочной дуги постоянным током. Он представляет собой (см. рис. 27) электромагнитную установку, состоящую из приводного электродвигателя и сварочного генератора.

 

Рисунок 27 - Преобразователь сварочный ПД - 501 У2

 

Большинство преобразователей выпускаются в однокорпусном исполнении, поэтому якорь генератора и ротор электродвигателя изготавливаются на одном валу. В качестве привода генератора применены короткозамкнутые трехфазные асинхронные электродвигатели. Генератор преобразователя может быть как коллекторным, так и индукторным. Из коллекторных генераторов в преобразователях используются как генераторы с независимым возбуждением, так и с самовозбуждением. В зависимости от назначения преобразователя его генератор может быть как с падающий, так и с жесткой внешней характеристикой. В универсальных преобразователях используется универсальный генератор.

Электродвигатели преобразователей позволяют соединять их статорную обмотку "звездой" или "треугольником", что дает возможность включать преобразователь в сеть напряжением 220 или 380 В. Для этого начала и концы всех фаз статорной обмотки выведены в надстройку преобразователя, на специальную клеммную доску, где пересоединение их производится с помощью перемычек.

При подключении преобразователя к сети необходимо проверить совпадает ли сторона вращения якоря генератора с направлением стрелки, отлитой на корпусе генератора (против часовой стрелки). При вращении якоря генератора в другую сторону, в генераторах с независимым возбуждением, изменится направление магнитного потока независимой обмотки возбуждения, что приведет к изменению его внешней характеристики, а в генераторах с самовозбуждением изменится направление магнитных потоков и параллельной и последовательной обмоток возбуждения, поэтому его внешняя характеристика не изменится, но изменивший направление результирующий магнитный поток размагнитит полюса генератора, вследствие чего он перестанет самовозбуждаться. Если направление вращения якоря генератора противоположно направлению стрелки, необходимо на клеммой доске высокого напряжения (где генератор подключается к сети) поменять местами две любые фазы.

Включение и выключение преобразователя производится трех полюсным пакетным выключателем. В преобразователях с генераторами с независимым возбуждением одновременно с двигателем к сети подключается питание независимой обмотки возбуждения. Пакетный выключатель служит для прямого пуска и не защищает электродвигатель от сетевых перегрузок, поэтому подключать преобразователь к питающей сети необходимо через магнитный пускатель или автоматический выключатель.

Для предотвращения создания помех теле- и радиоприему при работе двигателя в преобразователях в каждую фазу двигателя включены конденсаторы КБГ емкостью 0,02 мкФ, на напряжение 600 В, которые размещены в надстройке преобразователя (распределительном устройстве).

Преобразователи имеют защищенное исполнение с само вентиляцией. Корпус преобразователя установлен на колеса для передвижения на небольшие расстояния.

Современные преобразователи предназначены для работы, как в закрытых помещениях, так и на открытом воздухе. При работе на открытом воздухе их необходимо помещать под навесом, для исключения попадания на них атмосферных осадков.

Таблица 1 - Технические характеристики преобразователей

Характеристики	ПД-602-У2	ПСО-300-2У2	ПСО-315М92	ПД-305У2	ПСГ-500-2У2
Номинальный сварочный ток, А	500	315	315	315	500
Пределы регулирования сварочного тока, А	75-500	45-315	45-315	45-315	60-500
Рабочее напряжение при номинальном сварочном токе, В	40	32	32	32	40
Напряжение холостого хода, В	90	90	90	90	40
Продолжительность нагрузки, ПН%	60	60	60	60	60
Мощность генератора, кВт	20	10,2	10,2	10,2	20
Тип генератора	ГСО-500У2	ГСО-300У2	ГСО-300МУ2	ГД-317У2	ГСГ-500-2У2
Мощность электродвигателя, кВт	30	15	17	10	20
Габаритные размеры, мм
Длинна	1065	1030	1225	1200	1050
Ширина	650	590	485	537	560
Высота	935	830	780	845	1016
Масса, кг	500	435	393	280	460

 

Современные серийные сварочные преобразователи:

Преобразователь сварочный ПД – 3101 У2 предназначен для питания одного сварочного поста при ручной дуговой сварке, резке и наплавке металлов постоянным током. В качестве приводного двигателя используется электродвигатель АИРШ32В2 УЗ, 3000 об/мин 11 кВт, питающийся от сети на 380 В, 50 ГЦ, обеспечивая устойчивый режим сварки при колебании напряжения в сети.

Номинальный сварочный ток 315А при ПН 60%, пределы регулирования сварочного тока 30 - 375 А, номинальная потребляемая мощность 17,4 кВт, габариты , масса 245 кг.

Преобразователь сварочный ПД - 4000 У2 предназначается для одного поста при ручной сварке, резке и наплавке постоянным током. В качестве электродвигателя используется электродвигатель 4АМВ 160 А, 300 об/мин, 17 кВт, питающийся от сети 380 В. Обеспечивается устойчивый режим сварки при колебаниях напряжения в сети.

Номинальный сварочной ток 400 А при ПН 60%, номинальная потребляемая мощность 24 кВт, габариты , масса не более 250 кг.

Сварочные агрегаты

Сварочные агрегаты относятся к категориям передвижных энергетических установок, приспособленных к работе в полевых условиях. На транспортном средстве передвижения они могут размещаться постоянно или временно. Агрегаты с временным размещением на транспортном средстве монтируются на рамах без колес и транспортируются в кузове автомобиля. Некоторые агрегаты монтируются на рамах с колесами и соединяются с транспортными средствами в виде прицепа. Агрегаты с постоянным размещением на транспортных средствах монтируются на шассе автомобиля, трактора трубоукладчика.

Сварочные агрегаты предназначены для ручной дуговой сварки и резки металлов штучными электродами и механизированной сварки под флюсом.

Сварочные агрегаты подразделяются:

по типу первичного двигателя - на агрегаты с бензиновыми и дизельными двигателями;

по способу охлаждения двигателя - с воздушным и жидкостным охлаждением;

по типу генератора - на коллекторные и индукторные;

по числу сварочных постов - на однопостовые и многопостовые;

 

Основными элементами сварочного агрегата являются:

двигатель внутреннего сгорания (бензиновый или дизельный); сварочный генератор, пульт управления с контрольно-измерительными приборами;

топливный бак, аккумуляторная батарея для электростартерного пуска двигателя;

выносной реостат для регулирования сварочного тока;

металлический капот для защиты от атмосферных осадков и пыли.

Корпус двигателя и генератора соединяются между собой жестко фланцевым сочленением. Двигательно-генераторный блок устанавливается на раму непосредственно или через резиновые амортизаторы. Валы двигателя и генератора соединяются между собой полужесткой муфтой.

 

Рисунок 28 - Общий вид сварочного агрегата АДД - 305

 

В сварочных агрегатах используются генераторы с самовозбуждением. Коллекторные генераторы - с параллельной намагничивающей и последовательной размагничивающей (подающая внешняя характеристика) или подмагничивающей (жесткая внешняя характеристика) обмотками возбуждения. В агрегатах используются как коллекторные; так и индукторные генераторы. Следует иметь в виду, что сварочные агрегаты постоянно должны находиться в эксплуатации, т.к. в генераторах с самовозбуждением при их длительной не эксплуатации размагничиваются полюса, и они перестают возбуждаться.

Все агрегаты сходны по конструкции, но отличаются типами генераторов и двигателей. В агрегатах с коллекторными генераторами, в отличие от сварочных преобразователей имеется дополнительный способ плавного регулирования величины сварочного тока и напряжения - изменением скорости вращения двигателя, т.е. "газом".

Из коллекторных генераторов в агрегатах широко используется генераторы; ГСО-300-5; ГД-303; ГД-305; ГД-310; ГСО-300М; ГД-312; ГД-314

Из индукторных генераторов наиболее широко используются в агрегатах генераторы: ГД-304; ГД3121; ГД-316; ГД-4002; ГД-3122;

В агрегатах с бензиновыми двигателями широко применяются двигатели: ЗМЗ-320-01; АБ8М (Москвич-408) Зил-164. В качестве дизельных двигателей в агрегатах используются двигатели: 302-01; Д-1444; Д-21А1; Д-240Л; ЯАЗ-М204Г.

Технические характеристики некоторых сварочных агрегатов приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Технические характеристики сварочных агрегатов

Параметры	АДД-303 У1	АДД-305 У1	АДБ-3120 У1	АДБ-3125 У1	АДД-4001 У1	АДД-3114 У1
Номинальный сварочный ток, А	315	315	315	315	400	315
Продолжительность нагрузки ПН%(при силе тока, А)	60(315)	35(350)	35(350)
	100(240)	60(315)	60(315)	60	60	60
		100(240)	100(240)
Пределы регулирования сварочного тока, А	45-315	45-315	15-350	45-350	60-450	15-350
Рабочее напряжение, В	32	32	32	32	40	32
Напряжение холостого тока, В	не более 100	не более 100	не более 100	не более 100	не более 100
Генератор	ГСО-300-12	ГД-310	ГД-304	ГД-304	ГД-4002	ГД-3122
Двигатель	Д-144	Д-144	ЗМЗ-320-01	320-01	Д-144	Д-21А1
Размеры, мм
длинна	1915	1905	1900	1900
ширина	895	895	900	890
высота	1250	1250	1200	1200
масса, кг	900	895	690	670	855	730

 

Современные сварочные агрегаты.

Таблица 3 - Возможные неисправности сварочных генераторов в преобразователях и агрегатах и способы их устранения

Неисправность	Причина	Способ устранения
1	2	3

Коллекторные генераторы

Щетки искрят, нагар на пластинах коллектора.

Траверса сдвинута за допустимые пределы или не затянута. Проверить положение траверсы, установить её на нейтрали. Ослаб нажим пружин щеткодержателей. Проверить нажим, в случае необходимости сменить щеткодержатели Щетки плохо пришлифованы. Притереть щетки. Линия обреза щеток не выправленная по линии коллекторных пластин; углы отдельных щеток выступают. Выровнять каждый ряд щеток, так что бы все щетки одного пальца одновременно выступали на новую коллекторную плас-тину и по одной линии сходили с предыду-щей коллекторной пластины Щетки не только искрят, но сильно шумят и дрожат. Коллектор загрязнен. Между пластинами коллектора выступила слюда. Прочистить коллектор. Осторожно специальной пилкой выбрать слюду между коллекторными пластинами на глубину около 1 мм. После этого

Продолжение таблицы 3

1	2	3
		трехгранным напильником убрать с краев пластин заусеницы, а коллектор на ходу при поднятых щетках отшлифовать пемзой
Обгорает большая группа лежащих подряд пластин коллектора.	Бьет коллектор.	Проверить коллектор индикатором. Если биение свыше 0,03мм, коллектор приточить на станке.
Искрение щеток сопровождается нагаром на отдельных пластинах коллектора.	Коллектор разошелся: отдельные пластины выступают или выдавлены.	Прошлифовать коллектор пемзой; в случае сильного расхождения - проточить коллектор.
Искрение и значительный нагар в одном месте коллектора; ухудшение коммутации. Пластины коллектора, присоединенные к дефектным виткам, подгорают.	Обрыв или плохая пайка в обмотке якоря.	Если плохую пайку или обрыв нельзя найти путем осмотра, проверить якорь прибором. Для этого поднять щетки вспомогательного пальца и пропустить через главные щетки ток от батареи 5-10 А. Милливольтметром измерить напряжение между соседними пластинами кол-лектора. Значительное увеличение напряже-ния между какими-

 

Продолжение таблицы 3

1	2	3
		либо соседними плас-тинами показывает обрыв или ослабление контакта между какими-либо соседними плас-тинами показывает обрыв или ослабление контакта между про-водником и коллек-тором. Якорь необхо-димо отправить в ремонт.
Сильный нагар на части якоря	Короткое замыкание в обмотке якоря.	Тщательно очистить коллектор, особенно слюданную изоляцию. Короткое замыкание найти милливольт-метром. Если между двумя соединенными пластинами коллектора получится значительно меньше напряжение это указывает на короткое замыкание обмотки якоря между двумя пластинами.
Генератор не дает напряжения	Коллектор сильно загрязнен.	Прочистить коллектор.
	Обрыв в цепи возбуждения.	Проверить цепи возбуждения, а так же надежность прилега-ния щетки реостата к контактам.

Продолжение таблицы 3

1	2			3
	Генератор размагнитился.			Подмагнитить генератор.
Машина чрезмерно нагревается.	Работа ведется с ПР выше гарантируемого.			Не допускать превышения ПР.
	Сильное загрязнение коллектора, плохая коммутация, шерохо-ватость поверхности коллектора, большое давление щеток.			Регулярно протирать коллектор; найти причины плохой ком-мутации и устранить их; тщательно отшли-фовать коллектор; не увеличивать искус-ственными мерами установленное давление на щетки.
Вентильные генераторы
Повышенный шум подшипников, сопровождаемый нагаром.	Отсутствие смазки. Подшипник вышел из строя.			Сменить смазку. Проверить и заменить подшипник.
Генератор не даёт напряжения.	Обрыв в цепи возбуждения.	Проверить цепь питания обмотки возбуждения для определения места обрыва. Устранить обрыв.
	Вышел из строя вентиль в цепи возбуждения.				Заменить вентиль.
	Пробить один или несколько силовых вентилей.			Заменит неисправные вентили.
Не меняется сила сварочного тока на различных ступенях.	Вышел из строя переключатель ступеней тока.		Проверить работу переключателя при необходимости заменить.
Наличие напряжения на корпусе генератора	Короткое замыкание фазы на стартере или в надстройке			Устранить короткое замыкание.

Вопросы для самоконтроля.

1. Почему коллекторные сварочные генераторы изготавливаются по схеме смешанного возбуждения?

2. Отчего в коллекторных генераторах зависит его внешняя характеристика?

3. Чем определяется вид внешней характеристики в индукторным генераторе?

4. Как запитывается в коллекторном генераторе независимая обмотка возбуждения?

5. Почему в коллекторном генераторе с независимым возбуждением для автоматической сварки в намагничивающую обмотку включен стабилизатор напряжения, а для ручной сварки нет?

6. Какую роль в генераторах с самовозбуждением и с падающей внешней характеристикой играет дополнительная щетка?

7. Каким способом в коллекторных генераторах с падающей внешней характеристикой регулируется сварочный ток?

8. Каким образом в коллекторных генераторах с жесткой внешней характеристикой регулируется напряжение?

9. Почему в генераторе с самовозбуждением и жесткой внешней характеристикой намагничивающая обмотка возбуждения выполнена в виде двух параллельных обмоток?

10. Каким способом в индукторным генераторе регулируется сварочный ток?

11. Какие сварочные генераторы вырабатывают ток повышенной частоты?

12. В чем отличие в регулировании режимов сварки в преобразователях и агрегатах с коллекторными генераторами?

13. Что произойдет, если якорь генератора с независимым возбуждением вращается в противоположную сторону?

14. Что произойдет, если якорь генератора с самовозбуждением вращается в противоположную сторону?

15. Почему преобразователи и агрегаты с генераторами с самовозбуждением должны постоянно находиться в эксплуатации?

16. Почему универсальный генератор делается только с независимым возбуждением?

17. Для какой цели в универсальном генераторе предусмотрено ступенчатое регулирование напряжения?

18. С какой целью коллекторный генератор с самовозбуждением и жесткой внешней характеристикой делают с разнонасыщенной магнитной системой?

19. Какова область применения сварочных преобразователей и сварочных агрегатов?

20. За счет чего в универсальном коллекторном генераторе изменяется внешняя характеристика?

 

Универсальный сварочный генератор ГСУ - 500

Генератор ГСУ – 500 предназначен для питания сварочной дуги постоянным током при ручной сварке открытой дугой, механизированной под флюсом, механизированной плавящимся электродом в защитных газах и порошковой проволокой.

Генератор позволяет настроить его на различные внешние характеристики, в зависимости от применяемого способа сварки.

Как уже рассматривалось выше, в коллекторных сварочных генераторах вид внешней характеристики зависит от действия последовательной обмотки возбуждения. Если последовательная обмотка размагничивающая, то ее магнитный поток направлен против потока намагничивающей обмотки возбуждения (падающая характеристика), а если поток последовательной обмотки подмагничивающий, то он направлен согласно с потоком намагничивающей обмотки возбуждения (жесткая характеристика), следовательно, чтобы в коллекторном генераторе изменить внешнюю характеристику, необходимо изменить направление магнитного потока одной из обмоток возбуждения.

Изменить направление магнитного потока всего лишь одной обмотки возбуждения возможно только лишь в генераторе с независимым возбуждением. Так как в независимой обмотке возбуждения величина тока намагничивания небольшая, то в ее цепь можно включить обычный переключатель, который бы менял в ней направление тока намагничивания, при этом поток независимой обмотки возбуждения поменяет свое направление, а последовательная обмотка будет становиться то размагничивающий, то подмагничивающий (см. рис. 24).

Регулирование сварочного тока при падающей характеристике генератора производится так же, как и в обычном генераторе, т.е. реостатом в цепи независимого возбуждения и отводом половины витков последовательной обмотки возбуждения.

 

Рисунок 24 – Схема электромагнитная генератора ГСУ-500

 

При жесткой внешней характеристике напряжения холостого хода регулируются реостатом в цепи независимой обмотки возбуждения.

Как уже известно номинальное напряжение генератора при различных способах сварки различно: при ручной сварке открытой дугой - 25-40 В, при автоматической сварке - 40-50 В, при сварке в защитных газах - 18-40 В. Чтобы обеспечить возможность регулировки напряжения генератора в требуемых пределах одним и тем же реостатом, в генераторе предусмотрено ступенчатое регулирование напряжения.

Для этой цели в цепь независимой обмотки возбуждения включены два балластных сопротивления и специальный переключатель. Во втором положении переключателя в цепь независимой обмотки включаются последовательно два балластных сопротивления, диапазон регулирования напряжения будет 18-24 В (эта ступень используется для сварки при жесткой характеристики генератора). В первом положении переключателя одно из балластных сопротивлений отключается и в цепи независимой обмотки остается только одно сопротивление, диапазон регулирования напряжения при этом станет 24-30 В (эта ступень используется так же при жесткой характеристике генератора). В третьем положении переключателя выключаются оба балластных сопротивления диапазон регулирования напряжения генератора становится равным 30-50 В (эта ступень используется при падающей характеристике генератора). Аналогичную конструкцию имеют генераторы ГД – 304, ГД – 502 и ГСУМ 400.