Заваръчни генератори

Заваръчните генератори са част от заваръчни преобразуватели и заваръчни агрегати.

Заваръчен преобразувател съдържа задвижващ трифазен електродвигател, електрогенератор за заваряване с постоянен ток и устройство за управление на заваръчен ток.

Заварчик съдържа задвижващ двигател с вътрешно горене, електрически генератор за заваряване с постоянен ток и устройство за управление на заваръчен ток.

Заваръчни генератори Те са разделени по дизайн на колектор и вентил и по принципа на действие върху генератори със самовъзбуждане и с независимо възбуждане.

Колекторни заварени генератори с независимо възбуждане използвани в заваръчни преобразуватели, чието производство у нас е преустановено през 90 -те години на 20 век, но все още са в експлоатация в някои организации.

Други видове генератори в момента са част от заваръчните машини.

Колекторни генератори за заваряване

Колекторните генератори са DC машини, съдържащи статор с магнитни полюси и намотки, както и ротор с намотки, чиито краища се извеждат към колекторните плочи.

Когато роторът се върти, завоите на намотката му пресичат силовите линии на магнитното поле и в тях Индуциран от ЕМП.

Графитните четки осъществяват подвижен контакт с колекторните плочи. Четките на машината са разположени върху електрическата (геометрична) неутрала на колектора, където ЕМП в завоите променя посоката си. Ако преместите четките от неутрално, напрежението на генератора ще намалее и превключването на намотките ще се случи под напрежение, което при заваръчните генератори под товар ще доведе до много бързо топене на колектора чрез електрическа дъга.

ЕМП върху четките на заваръчния генератор е пропорционална магнитен потоксъздаден от магнитните полюси E2 = cF, където F е магнитният поток; c е константата на генератора, определена от неговата конструкция и в зависимост от броя на двойките полюси, броя на завъртанията в намотката на котвата, скоростта на въртене на котвата.

Изходно напрежение на генератора при натоварване U2 = E2 — JсвRr, където U2 — изходно напрежение на клемите на генератора под товар; Jw — заваръчен ток; Rg е общото съпротивление на секцията на котвата в генератора и контактите на четката.

Следователно външната статична характеристика на такъв генератор леко пада. За получаване на стръмно падаща външна статична характеристика в колекторните генератори се прилага принципът на вътрешно размагнитване на машината, което се осигурява от намотката за размагнитване на статора. Ако е необходимо да се получи твърда външна статична характеристика, се използва намагнитваща намотка на статора.

Независимо възбуден заваръчен генератор с размагнитваща намотка

Ориз. 1 Схема на заваръчен генератор с независимо възбуждане и размагнитваща намотка

Отличителна черта на такъв генератор е, че две магнитни намотки са разположени на магнитните полюси. Единият (намагнетяващ) се захранва от външен източник на захранване (с независимо възбуждане), докато другият (размагнитващ) се използва за заваръчния ток.

Размагнитващата намотка, играеща ролята на съпротивление, свързано последователно с дъгата, осигурява падаща характеристика на генератора, а когато е разделена, регулира тока на стъпки.

Включването на всички завои на размагнитващата намотка в експлоатация дава етап на ниски токове, а включването на част от завоите дава етап на високи токове.

Плавното регулиране на заваръчния ток се извършва чрез промяна на напрежението на отворената верига, за което реостатът R се използва във веригата за намагнитване на намотката. Увеличаването на съпротивлението R води до намаляване на намагнитващия ток, намаляване на магнетизиращия поток Fn, напрежението на отворената верига на генератора и накрая до намаляване на заваръчния ток.

Генераторът осигурява падаща външна статична характеристика само при завъртане в една посока, обозначена със стрелка върху корпуса. При заваръчните преобразуватели е необходимо да се провери правилната посока на въртене на електродвигателя преди заваряване на празен ход.

Самозадействащ се заваръчен генератор с демагнетизираща намотка

Основната разлика между този тип генератори е, че намотката на магнитното поле се захранва не от външен източник, а от самия генератор. Следователно те се наричат ​​генератори на самовъзбуждане.

Ориз. 2. Схематична диаграма и разположение на магнитната система на четириполюсен генератор със самовъзбуждане

В колекторните заваръчни генератори, в допълнение към основните стълбове и намотки, има два допълнителни стълба, върху които по завоя е поставена допълнителна серийна намотка. Това е необходимо, за да се компенсира магнитният поток от реакцията на котвата и да се поддържа положението на електрическата неутралност на машината при промяна на товара.

За нормална работа на самовъзбуждащ се генератор е необходимо напрежението, приложено към намагнитващата намотка, да не се променя по време на процеса на заваряване, т.е. не зависи от режима на заваряване. За тази цел в генератора е монтирана трета допълнителна четка, която се намира между двете основни четки.

Напрежението, захранващо намагнитващата намотка, се оказва независимо от заваръчния ток. Падащата характеристика на генератора се осигурява поради размагнителния ефект на размагнитващата намотка, който се проявява под втората половина на полюсите.

Характеристика на заваръчните генератори със самовъзбуждане е, че те могат да се стартират само когато котвата се завърти в една посока, обозначена със стрелката на крайния капак на статора. Това се дължи на факта, че първоначалното възбуждане на генератора при неговото стартиране се дължи на остатъчното намагнитване на полюсите.

Когато котвата се завърти в обратна посока, във възбуждащата намотка ще потече обратен ток, който с нарастващото си магнитно поле в даден момент от време компенсира остатъчното намагнитване на полюсите, т.е. общият магнитен поток под полюсите ще бъде нула. В този случай, за да се възбуди генераторът, е необходимо временно да се свърже намагнитващата намотка към независим източник на постоянен ток.

Генератори за заваряване на клапани

Заваръчните генератори от този тип се появяват в средата на 70 -те години на 20 -ти век след развитието на производството на силови силициеви клапани. В тези генератори функцията за коригиране на тока вместо на колектора се изпълнява от полупроводников токоизправител, към който се подава променливото напрежение на генератора.

В заваръчните агрегати се използват генератори от три типа конструкция на алтернатора: индуктор, синхронен и асинхронен. В Русия заваръчните устройства се произвеждат със самовъзбуждащи се, независими възбуждащи и смесени индукторни генератори на възбуждане.

Ориз. 3. Схема на вентилен генератор със самовъзбуждане

В индукторния генератор намотката на неподвижното поле се захранва с постоянен ток, но създаденият от него магнитен поток има променлив характер. Той е максимален, когато зъбите на ротора и статора съвпадат, когато магнитното съпротивление в пътя на потока е минимално и е минимално, когато роторът и статорните кухини съвпадат.Следователно, ЕМП, индуцирана от този поток, също е променлива.

На статора са разположени три работни намотки с изместване от 120 °, така че на изхода на генератора се генерира трифазно променливо напрежение. Падащата характеристика на генератора се получава поради голямото индуктивно съпротивление на самия генератор. Реостатът във веригата на възбуждане се използва за плавно регулиране на заваръчния ток.

Липсата на плъзгащи се контакти (между четките и колектора) прави този генератор по -надежден при работа. В допълнение, той има по -висока ефективност, по -малко тегло и размери от колекторния генератор.

Ориз. 4. Схематична схема на вентилен тип заваръчен генератор от типа GD-312 със самовъзбуждане

За да се осигури работа на празен ход, намотката за възбуждане се захранва от трансформатор на напрежение, а за захранването му в режим на късо съединение — от токов трансформатор. В режим на натоварване — заваряване — към възбуждащата намотка се подава смесен управляващ сигнал, пропорционален на частта от изходното напрежение и пропорционален на тока. Генераторите на клапани се произвеждат под марката GD-312 и се използват за ръчно заваряване на метали като част от блокове ADB.

Ориз. 5. Схематична диаграма на заваръчния генератор GD-4006

В Русия се произвеждат няколко дизайна на многопостови единици с броя на длъжностите от 2x до 4x. На пазара има универсални агрегати за няколко метода на заваряване или заваряване и плазмено рязане. По-специално, модулът ADDU-4001PR.

Образуването на изкуствен VSH блок ADDU-4001PR се осигурява от тиристорен захранващ блок с микропроцесорно управление. По -широки технологични възможности се осигуряват от използването на инверторни силови агрегати в блокове, като например в блока Vantage 500.