Коллекторные сварочные генераторы

Сварочные генераторы

Общие сведения о сварочных генераторах

Сварочный генератор - это источник питания сварочной дуги постоянным током. Генератор преобразует механическую энергию вращения якоря в электрическую энергию, необходимую для питания сварочной дуги.

Сварочные генераторы классифицируются по следующим признакам:

1. По назначению: для ручной сварки штучным электродом, автоматической сварки под флюсом, полуавтоматической и автоматической сварке в защитных газах, универсальные.

2. По способу возбуждения: с независимым возбуждением и самовозбуждением.

3. По конструктивному исполнению: коллекторные генераторы и индукторные генераторы.

4. По способу применения: стационарные и передвижные.

5. По количеству одновременно питаемых сварочных постов: однопостовые и многопостовые.

Назначение генератора определяется величиной его номинального тока и видом внешней характеристики. Генераторы с номинальным током не более 500 А и крутопадающей внешней характеристикой предназначены для ручной сварки штучными электродами и сварки вольфрамовым электродом в среде аргона; с номинальным током от 500 до1000 А и пологопадающей внешней характеристикой для автоматической сварки под флюсом автоматами с постоянной скоростью подачи электрода; с номинальным током до 500 А и жесткой внешней характеристикой для механизированной сварки плавящимся электродом в среде защитных газов и самозащитной порошковой проволокой. Универсальные генераторы имеют в своей конструкции устройства, позволяющие изменять внешние характеристики, что дает возможность, использовать их для различных способов дуговой сварки.

Сварочные генераторы

Общие сведения о сварочных генераторах

Сварочный генератор - это источник питания сварочной дуги постоянным током. Генератор преобразует механическую энергию вращения якоря в электрическую энергию, необходимую для питания сварочной дуги.

Сварочные генераторы классифицируются по следующим признакам:

1. По назначению: для ручной сварки штучным электродом, автоматической сварки под флюсом, полуавтоматической и автоматической сварке в защитных газах, универсальные.

2. По способу возбуждения: с независимым возбуждением и самовозбуждением.

3. По конструктивному исполнению: коллекторные генераторы и индукторные генераторы.

4. По способу применения: стационарные и передвижные.

5. По количеству одновременно питаемых сварочных постов: однопостовые и многопостовые.

Назначение генератора определяется величиной его номинального тока и видом внешней характеристики. Генераторы с номинальным током не более 500 А и крутопадающей внешней характеристикой предназначены для ручной сварки штучными электродами и сварки вольфрамовым электродом в среде аргона; с номинальным током от 500 до1000 А и пологопадающей внешней характеристикой для автоматической сварки под флюсом автоматами с постоянной скоростью подачи электрода; с номинальным током до 500 А и жесткой внешней характеристикой для механизированной сварки плавящимся электродом в среде защитных газов и самозащитной порошковой проволокой. Универсальные генераторы имеют в своей конструкции устройства, позволяющие изменять внешние характеристики, что дает возможность, использовать их для различных способов дуговой сварки.

Коллекторные сварочные генераторы

Конструкция и принцип действия коллекторных генераторов аналогична конструкции и принципу действия коллекторного генератора общего назначения, но имеет некоторые особенности. Все сварочные генераторы изготавливают со смешанным возбуждением, то есть с двумя обмотками возбуждения. Одной из них во всех генераторах является последовательная обмотка возбуждения, вторая - может быть независимой или параллельной.

Независимая и параллельная обмотки возбуждения создают в генераторе основной намагничивающий поток, а последовательная, в зависимости от назначения генератора, создает либо размагничивающий; либо подмагничивающий поток. Таким образом, сварочный генератор изготавливается по одной из четырех схем:

1) с независимой намагничивающей и последовательной размагничивающей обмотками возбуждения;

2) с параллельной намагничивающей и последовательной размагничивающей обмотками возбуждения;

3) с независимой намагничивающей и последовательной подмагничивающей обмотками возбуждения;

4) с параллельной намагничивающей и последовательной подмагничивающей обмотками возбуждения.

Величина сварочного тока и напряжения генератора зависят от величины его результирующего магнитного потока. В генераторах с размагничивающей последовательной обмоткой результирующий поток равен разности намагничивающего и размагничивающего потока. Следовательно, чем больше ток размагничивающей обмотки, тем меньше результирующий поток. По последовательной обмотке протекает сварочный ток (а именно она является размагничивающей), это значит, что в таких генераторах с увеличением сварочного тока напряжение его уменьшается. Такая зависимость тока и напряжения в источнике питания называется падающей внешней характеристикой его. Значит, если последовательная обмотка возбуждения генератора размагничивающая, то этот генератор с падающей внешней характеристикой.

В генераторах с последовательной подмагничивающей обмоткой возбуждения результирующий магнитный поток равен сумме намагничивающего и подмагничивающего потока. Таким образом, при росте подмагничивающего потока генератора его напряжение должно увеличиваться, но, учитывая размагничивающее действие реакции якоря, оно почти не будет меняться. Следовательно, генераторы с подмагничивающей последовательной обмоткой возбуждения имеют жесткую внешнею характеристику.

В сварочных генераторах с независимым возбуждением независимая обмотка питается постоянным током от сети переменного тока, через полупроводниковый выпрямительный блок.

 

Рисунок 18 - Схема электрическая генератора с независимым возбуждением

 

Величина тока в ней не превышает 5 А значит, эту обмотку можно изготовить из тонкого изолированного провода круглого сечения. Эта обмотка создает основной намагничивающий поток, следовательно, величина его должна быть достаточно большой. Величину магнитного потока можно определить из уравнения:

,                                                                      (25)

где: - магнитная проводимость генератора;

            - величина тока в обмотке возбуждения;

            - число витков обмотки возбуждения.

Так как в независимой обмотке возбуждения величина тока намагничивания невелика, то чтобы получить значительный по величине магнитный поток, число витков этой обмотки должно быть достаточно большим (обычно в сварочных генераторах число витков в независимой обмотке возбуждения от 1500 до 1800 витков).

По обмотке якоря и последовательной обмотке протекают большие по величине сварочные токи. Следовательно, эти обмотки надо изготавливать из шинопроводов сечением до 60 мм². Кроме того, чтобы сохранить их жесткость при нагревании и исключить провисание нагретого шинопровода, витки обмоток навивают на ребро шины.

Поток последовательной обмотки должен быть значительно меньше, чем поток намагничивающей обмотки, но токи в ней больше. Поэтому её делают с небольшим числом витков (обычно в пределах 30-40 витков).

В генераторах с самовозбуждением параллельные и последовательные обмотки возбуждения питаются от щеток генератора. Основной магнитный поток создается параллельной (шунтовой) обмоткой возбуждения. Ее делают с большим числом витков, чем последовательную, поэтому её сопротивление будет больше сопротивления последовательной обмотки, следовательно, по этой обмотке будет протекать меньший ток, чем по последовательной обмотке, но по сравнению с независимой обмоткой этот ток будет значительно больше. Поэтому последовательную обмотку изготавливают из толстого провода или из шинопровода, но значительно меньшего сечения, чем у последовательной обмотки возбуждения.

Сварочные генераторы изготавливают с четырьмя главными полюсами. Главные полюса массивнее, чем дополнительные и заканчиваются полюсными башмаками. На главных полюсах всегда размещается намагничивающая обмотка возбуждения, либо независимая, либо параллельная. На дополнительных размещается только последовательная обмотка возбуждения, кроме того, часть витков последовательной обмотки размещается и на главных полюсах. В генераторах с независимым возбуждением и последовательной размагничивающей обмоткой возбуждения два дополнительных полюса, а в генераторе с независимой намагничивающей и последовательной подмагничивающей обмотками возбуждения четыре дополнительных полюса. В генераторах с самовозбуждением на токи до 300 А дополнительных полюсов два; а до 500 А – четыре.