Источники для плазменной сварки

Рассмотрим устройство установки УПНС-304 (рис. 6.8). Она предназначена для сварки большинства металлов сжатой дугой прямой полярности и для сварки алюминиевых сплавов дугой обратной полярности как в непрерывном, так и импульсном режиме. В состав установки входит порошковый питатель и насадка на плазматрон, позволяющие выполнять плазменную наплавку. Установка также может использоваться для аргоно-дуговой сварки свободной (несжатой) дугой. Ее источник питания имеет автоматический выключатель QF, магнитный пускатель K, понижающий трехфазный трансформатор T, силовой блок выпрямления V4 — V9, блок выпрямления дежурной дуги V1 — V3 с балластными реостатами, переключатель диапазонов S и блок поджигания с возбудителем G.

Рис.6.8. Упрощённая схема УПНС-304

В диапазоне больших токов (315 А) основная дуга «электрод—деталь» питается от вторичных обмоток T.2, соединенных треугольником, и полууправляемой трехфазной мостовой схемы, собранной из диодов V4 — V6 и тиристоров V7 — V9.

 

Источники для микроплазменной сварки

Аппарат МПА-160 (рис. 6.9) предназначен для плазменной, микроплазменной и аргоно-дуговой сварки на постоянном токе, в том числе пульсирующей дугой. Аппарат имеет неуправляемый выпрямительный блок VD1, многозвенный тиристорный последовательный инвертор UZ1 с выпрямительным блоком VD2 для питания основной дуги и транзисторный инвертор UZ2 для питания дежурной дуги. Схема одного из звеньев основного инвертора приведена на рис. 6.9,б. При

Рис.6.9. Блок-схема (а) и принципиальная схема тиристорного инвертора (б) источника МПА-160

поочередном включении тиристоров VS1 и VS2 происходит заряд и разряд конденсатора C, импульсы этого тока с помощью трансформатора T передаются нагрузке. Сварочный ток регулируется изменением емкости конденсатора и частоты запуска тиристоров, которая может достигать 20 кГц. Достоинством инверторного источника является малая масса и широкие возможности регулирования режима.

 

Источники для плазменной резки

Источник БЭП-40 (рис. 6.10) может использоваться для плазменной резки, сварки, наплавки и напыления. Он состоит из

Рис.6.10. Упрощённая схема источника БЭП-40 (БЭП-80)

двух крупных конструктивных блоков — трансформаторного и выпрямительного. В состав трансформаторного блока входят автоматический выключатель QF, электромагнитный контактор K1, понижающий трехфазный трансформатор T и дроссель L. Выпрямительный блок содержит блок тиристоров VS с обратным диодом VD4, блоки диодов VD1 — VD3, контакторы K2, K3 и балластные реостаты R1 — R3. В состав источника также входит внешний электронный блок управления с устройством поджига дуги G. Источник работает в одном из четырех режимов.

ИСТОЧНИКИ ДЛЯ ИМПУЛЬСНО — ДУГОВОЙ СВАРКИ ПЛАВЯЩИМСЯ ЭДЕКТРОДОМ

Требования к источникам

Управляемый перенос электродного металла может быть реализован посредством модулирования сварочного тока с помощью источника. Способ механизированной сварки плавящимся электродом в аргоне и его смесях с модулированием тока получил название импульсно-дуговой сварки. Главным достоинством импульсно-дуговой сварки является возможность в 2 — 3 раза уменьшить нижний предел тока, при котором еще обеспечивается мелкокапельный перенос, и, следовательно, сваривать металл сравнительно малой толщины без опасности прожога и недопустимого разбрызгивания. Поскольку
импульсный ток гарантирует направление переноса капли вдоль оси электрода, это облегчает сварку в вертикальном положении.
Типы импульсных источников, получившие наибольшее распространение — это приставки с емкостным накопителем энергии, тиристорные источники, источники с полупроводниковыми коммутаторами, инверторные источники.
Требования к источникам для импульсно-дуговой сварки в аргоне и его смесях сформулированы довольно четко. Ток импульса Iи для надежного сбрасывания капли должен превышать критический ток Iкр, соответствующий мелкокапельному переносу. При сварке проволокой от 0,8 до 2,5 мм он настраивается на уровне 200 — 1500 А. Длительность импульса должна регулироваться от 1 до 10 мс. Для того чтобы обеспечить принцип «один импульс на одну каплю», желательно стабилизировать энергию импульса.

 

Тиристорные источники

Серийно выпускается тиристорный выпрямитель ВДГИ-302 (рис. 6.11). Сетевое напряжение с помощью автоматического выключателя QF и пускателя K подается на однофазный понижающий трансформатор T с нормальным рассеянием. Напряжение вторичной обмотки выпрямляется блоком вентилей VD1, VD2, VS1 — VS6 с двумя дросселями L1, L2. В этом блоке диоды VD1, VD2 работают в любом режиме. Тиристоры VS1, VS2 используются для генерирования пиковых импульсов. Амплитуда и длительность импульсов задается углом управления тиристоров, частота (50 или 100 Гц) зависит от того, один или оба тиристора используются. Тиристоры VS3, VS4 создают базовый ток, сглаженный дросселем L1. Фазовое управление тиристорами VS3, VS4 используется для настройки среднего значения напряжения дуги. Однако при глубоком регулировании в кривой базового тока появляются провалы. Поэтому схема дополняется цепью подпитки, обеспечивающей небольшой, но хорошо сглаженный ток. В ней применены оптронные тиристоры VS5, VS6, управляемые световым потоком светодиодов, что обеспечивает гальваническую развязку, т.е. независимость работы цепей управления от воздействия высокочастотных помех сварочной цепи. В цепи подпитки используется дроссель L2 с большой индуктивностью.

Рис.6.11. Схема силовой части выпрямителя ВДГИ-302 У3

Выпрямитель может работать как в режиме импульсного, так и базового тока. Однако преимущественно используется совместный режим работы всех цепей, при котором сварочный ток получается как сумма токов импульсного, базового и подпитки.