Сварочные выпрямители

Сварочные трансформаторы и выпрямители обладают значительно меньшей электромагнитной инерцией и практически их можно считать безынерционными установками. Однако при коротких замыканиях дуги, образуемых при переносе капель, и малой электромагнитной инерции (малая величина индуктивности сварочной цепи) сила тока дуги нарастает недопустимо быстро. Происходит сильное разбрызгивание наплавляемого металла при сварке плавящимся электродом.

Сварочные трансформаторы наиболее дешевы, надежны в работе, и экономичны. Поэтому там, где это возможно, стараются использовать их вместо электромашинных преобразователей. Для сварки под флюсом трансформаторы используются на силы тока свыше 300 А, так как при меньших силах тока дуга на переменном токе горит неустойчиво.

Для питания сварочной дуги применяют источники переменного тока (сварочные трансформаторы) и источники постоянного тока (сварочные выпрямители и генераторы). Источники переменного тока более распространены, так как обладают рядом технико-экономических преимуществ. Сварочные трансформаторы проще в эксплуатации, значительно долговечнее и обладают более высоким КПД, чем выпрямители и генераторы постоянного тока. Однако в некоторых случаях (сварка на малых токах покрытыми электродами и под флюсом) при питании переменным током дуга горит неустойчиво, так как через каждые 0,01 с напряжение и ток дуги проходят через нулевые значения, что приводит к временной деионизации дугового промежутка. Постоянный ток предпочтителен в технологическом отношении: при его применении повышается устойчивость горения дуги, улучшаются условия сварки в различных пространственных положениях, появляется возможность вести сварку на прямой и обратной полярностях и т. д. Последнее вследствие большего тепловыделения в анодной области дуги позволяет проводить сварку сварочными материалами с тугоплавкими покрытиями и флюсами.

Сварочные трансформаторы, как правило, имеют падающую внешнюю .характеристику, их используют для дуговой ручной сварки и автоматической сварки под флюсом. Широко применяют трансформаторы с увеличенным магнитным рассеянием и подвижной вторичной обмоткой (типов ТС и ТД). В этих трансформаторах (рис. 5.5, а) первичная / и вторичная 2 обмотки раздвинуты относительно друг друга, что обусловливает их повышенное индуктивное сопротивление вследствие появления магнитных потоков рассеяния.

Для питания сварочной дуги применяют источники переменного тока — сварочные трансформаторы и источники постоянного тока — сварочные генераторы с приводом от электродвигателя (сварочные преобразователи), сварочные генераторы с приводом от Двигателя внутреннего сгорания (сварочные агрегаты) и полупроводниковые сварочные выпрямители.

Сварочные трансформаторы благодаря своим технико-экономическим показателям имеют преимущества по сравнению с источниками постоянного тока. Они проще в эксплуатации, долговечнее, обладают более высоким к. п. д.

§ 27. Сварочные трансформаторы, выпрямители и генераторы

Сварочные трансформаторы. Это специальные понижающие трансформаторы; имеющие требуемую внешнюю характеристику, обеспечивающие питание сварочной дуги и регулирование сварочного тока. Трансформаторы, как правило, имеют падающую ха-

В соответствии с этим сварочные трансформаторы подразделяют на две основные группы. К первой группе относят трансформаторы с повышенным , магнитным рассеянияем. Трансформаторы этой группы1 можно разделить на три основных типа: трансформатск ры с магнитными шунтами, подвижными катушками и витковым (ступенчатым) регулированием (трансформаторы типов ТС, ТД, СТШ, ТСК, ТСП).

§ 27; Сварочные трансформаторы, выпрямители и генераторы .... 58

Для дуговой сварки на переменном токе изготовлялись сварочные трансформаторы мощностью от 15 доЗОкеа,на ток до 500 а. Сварочные трансформаторы были самым распространенным видом сварочного аппарата. За период с 1926 по 1934 г. завод «Электрик» выпустил свыше 18 тыс. сварочных трансформаторов. Он изготовил также машины для контактной сварки. Машины для точечной контактной сварки выпускались мощностью от 2,6 до 70 та, для шовной сварки — от 13,5 до 100 ква и для стыковой сварки — от 0,5 до 150 ква.

Сварочные выпрямители. По мере совершенствования и увеличения мощности полупроводниковых вентилей все более увеличивается выпуск и применение в качестве источников питания сварочной дуги постоянного тока выпрямителей. Перед преобразователями сварочные выпрямители имеют следующие преимущества: более высокий к. п. д. и меньшие потери па холостом ходу; лучшие динамические свойства; меньшую массу; большую надежность и простоту обслуживания при эксплуатации; бесшумность при работе; большую экономичность при изготовлении.

Сварочные выпрямители для многопостового питания обладают предельно жесткой характеристикой. Трансформатор выпрямителя — трехфазный, с нормальным рассеянием. Выпрямительные блоки собирают из кремниевых вентилей с принудительным воздушным охлаждением.

Мпогопостовые сварочные выпрямители применяют в цехах или на участках, имеющих большое число стационарных сварочных постов. Так как режим работы каждого поста не зависит от режимов работы других постов, выходное напряжение выпрямителя не должно изменяться при изменении тока нагрузки во всем диапазоне, т. е. он должен обладать жесткими характеристиками.

Для питания сварочной дуги применяют источники переменного тока (сварочные трансформаторы) и источники постоянного тока (сварочные выпрямители и генераторы). Источники переменного тока более распространены, так как обладают рядом технико-экономических преимуществ. Сварочные трансформаторы проще в эксплуатации, значительно долговечнее и обладают более высоким КПД, чем выпрямители и генераторы постоянного тока. Однако в некоторых случаях (сварка на малых токах покрытыми электродами и под флюсом) при питании переменным током дуга горит неустойчиво, так как через каждые 0,01 с напряжение и ток дуги проходят через нулевые значения, что приводит к временной деионизации дугового промежутка. Постоянный ток предпочтителен в технологическом отношении: при его применении повышается устойчивость горения дуги, улучшаются условия сварки в различных пространственных положениях, появляется возможность вести сварку на прямой и обратной полярностях и т. д. Последнее вследствие большего тепловыделения в анодной области дуги позволяет проводить сварку сварочными материалами с тугоплавкими покрытиями и флюсами.

Сварочные выпрямители состоят из трехфазного понижающего трансформатора 1, выпрямительного блока 2, собранного из кремниевых полупроводниковых вентилей по трехфазной мостовой схеме (рис. 5.6). Падающая внешняя характеристика выпрямителя обеспечивается повышенным индуктивным сопротивлением понижающего трансформатора, у которого первичная и вторичная обмотки раздвинуты и размещены на разных концах магнитопровода (тип ВД). Плавное регулирование тока достигается перемещением подвижной первичной обмотки.

Сварочные выпрямители с трансформатором с нормальным магнитным рассеянием имеют пологопадающие или жесткие внешние характеристики (типов ВС и ВДГ). Их применяют для сварки плавящимся электродом в среде защитных газов.

Для питания сварочной дуги применяют источники переменного тока — сварочные трансформаторы и источники постоянного тока — сварочные генераторы с приводом от электродвигателя (сварочные преобразователи), сварочные генераторы с приводом от Двигателя внутреннего сгорания (сварочные агрегаты) и полупроводниковые сварочные выпрямители.

Сварочные выпрямители. Это источники постоянного сварочного тока, состоящие из сварочного трансформатора с регулирующим устройством и блока полупроводниковых выпрямителей (рис. 31). Иногда в комплект сварочного выпрямителя входит еще дроссель, включаемый в цепь постоянного тока. Дроссель служит для получения падающей внешней характеристики. Действие сварочных выпрямителей основано на том, что полупроводниковые элементы проводят ток только в одном направлении. Наибольшее применение в сварочных выпрямителях получили селеновые и кремниевые полупроводники. Сварочные выпрямители выполняют в подавляющем большинстве случаев по трехфазной схеме, преимущества которой заключаются в большом числе пульсаций напряжения и более равномерной загрузке трехфазной сети.

Сварочные выпрямители обладают рядом преимуществ перед преобразователями с вращающимися частями. Они имеют лучшие энергетические, динамические и весовые показатели, более высокий к. п. д., просты в обслуживании, более надежны из-за отсутствия вращающихся частей, при их работе отсутствует шум.

Сварочные выпрямители в зависимости от внешних характеристик можно разделить на три типа: с крутопадающими (ВСС-300-3, ВСС-120-4, ВКС-500 и др.), -жесткими (или пологопадающими) характеристиками (ВС-200, ВС-300, ВС-600, ВС-1000, ИПП-120, ИПП-300, ИПП-500, ИПП-1000) и универсальные (ВСУ-300, ВСУ-500). Универсальные выпрямители обеспечивают возможность получения как жестких, так и падающих внешних характеристик, поэтому их можно применять для различных видов дуговой сварки. Цифра в марке выпрямителя означает номинальный ток при ПР= =60^-65%.

При особо высоких требованиях к качеству шва, а также сварке изделий малой толщины применяют серийно выпускаемые преобразователи ПС-500, ПСО-500, ПС-1000, а также сварочные выпрямители ВС-500, ВС-1000-2, ВДУ-504, ВДУ-fOOl, ВДУ-1601.