Технічні характеристики зварювальних агрегатів з двигунами внутрішнього згорання (стр. 1 из 3)

Зварювальні генератори і перетворювачі

Джерела живлення постійного підрозділяються на дві основні групи: зварювальні перетворювачі обертального типу (зварювальні генератори), і зварювальні випрямні установки (зварювальні випрямлячі).

Генератори постійного струму підрозділяються: по кількості живлених – на однопостові і багатопостові, за способом установки — на стаціонарні і пересувні, по роду приводу — на генератори з електричним приводом і двигунами внутрішнього згорання, по конструктивному виконанню — на однокорпусні і двокорпусні.

За формою зовнішніх характеристик зварювальні генератори можуть бути з падаючими, жорсткими, пологопадаючими характеристиками і комбінованого типу .

Найбільшого поширення набули генератори з падаючими зовнішніми характеристиками, що працюють по наступним трьом основним схемам:

з незалежним збудженням і розмагнічуючою послідовною обмоткою;

з паралельною намагнічуючою і розмагнічуючою послідовною обмотками збудження;

з розщепленими полюсами.

Жоден з трьох видів генераторів з падаючими зовнішніми характеристиками не виділяється істотними перевагами як по технологічних, так і по енергетичних і ваговим показникам.

Генератори з незалежним збудженням і послідовною розмагнічуючою обмоткою

Генератор Г має дві обмотки збудження (мал. 1, а): обмотку незалежного збудження, живлену від окремого джерела через мережу змінного струму і напівпровідниковий випрямляч, і послідовну розмагнічуючу обмотку, включену послідовно з обмоткою якоря.. Струм в ланцюзі незалежного збудження регулюється реостатом Р. Магнітний струм Ф_н, що створюється обмоткою незалежного збудження, протилежний по своєму напряму магнітному потоку Ф_р розмагнічуючої обмотки. При холостому ході, тобто коли зварювальний ланцюг розімкнений, ерс| генератора визначається, по формулі

Е=СФ_н,

де E — ерс (електрорушійна сила); С — постійна складова генератора; Ф_н — магнітний потік обмотки незалежного збудження.

При замкнутому ланцюзі зварювальний струм проходить через послідовну обмотку РО, створюючи магнітний потік Ф_р, протилежно направлений магнітному потоку Ф_н. Результуючий потік Ф_рез представляє різниця потоків:

Ф_рез=Ф_н| — Ф_р.

Із збільшенням струму в зварювальному ланцюзі Ф_р збільшуватиметься, а Ф_рез, ерс і, напруга на затисках генератора — падати, створюючи падаючу зовнішню характеристику генератора.

Мал. 1. Принципова електрична схема зварювального генератора:

а — з незалежним збудженням і розмагнічуючою послідовною обмоткою, б — з паралельною і розмагнічуючою послідовною обмоткою, що намагнічує

Зварювальний струм в генераторах цієї системи регулюється реостатами P і секціонуванням послідовної обмотки, тобто зміною числа ампер-витків.

Вітчизняною промисловістю випущені зварювальні перетворювачі ПСО-120, ПСО-500, ПСО-315М ГД-502, укомплектовані генераторами з незалежним збудженням і послідовною розмагнічуючою обмоткою ГСО-120, ГСО-500, ГСО-800 і ГC-1000-11.

Основні технічні дані перетворювачів з генераторами що працюють за даною схемою, приведені в табл. 1.

1. Технічні характеристики перетворювачів ПСО-120, ГД-502, ПСО-500, ПСО-315М

Параметри	Тип перетворювача
	ПСО-120	ГД-502	ПСО-500	ПСО-315М
Тип генератора	ГСО-120	ГСО-500
Номінальна напруга, В	25	40	40	32
Напруга холостого ходу, В	48—65	90	55—90	80
Номінальна величина зварювального струму(при ПР = 60%), А	120	500	500	315
Межі регулювання струму, А	30— 120	15—500	1 20—600	115—315
Потужністьелектродвигуна, кВт	4	—	28	17
Напруга живлячої мережі, В	220/380	220/380	220/380	220/380
ККДперетворювача, %	46	62	59	—
Коефіцієнт потужності (косинус «фі»)	0,88	—	0,9	—
Виконання	Однокорпусний на колесах	Однокор-пусний	Однокорпусний на колесах
Маса, кг	155	400	540	310

Для отримання жорсткої зовнішньої характеристики послідовні розмагнічуючі обмотки перемикаються так, щоб вони діяли згідно з обмоткою незалежного збудження. За такою схемою працюють зварювальні перетворювачі ПСГ-350, ПСГ-500 з генераторами ГСГ-350 і ГСГ-500 відповідно.

Основні технічні дані перетворювачів з генераторами, що працюють за даною схемою, приведені в табл. 2.

Технічні характеристики перетворювачів ПСГ-350, ПСГ-500

Параметри	Тип перетворювача
ПСГ-350	ПСГ- 500
Тип генератора	ГСГ-350	ГСГ-500
Номінальна напруга, В	30	35
Напруга холостого ходу, В	15—35	15—40
Номінальний зварювальний струм (при ПР=65%), А	350	500
Межі регулювання струму, А	50—350	50—500
Тип електродвигуна	АВ-61/2	АВ-71/2
Потужність електродвигуна, кВт	14	28
Напруга живлячої мережі, В	220/380	220/380
ККДперетворювача, %	63	65
Коефіцієнт потужності (косинус «фі»)	0,88	0,86
Исполнение	Однокорпусний на колесах
Маса, кг	400	500

Генератори паралельною намагнічуючою і послідовною розмагнічуючою обмоткам збудження

Відмітною особливістю генераторів такої схеми є використання принципу самозбудження (мал. 1, б), для цього є дві обмотки збудження — НО і РО. В результаті генератора індукується магнітним потоком обмотки, приєднаної до щіток генератора а і с . Напруга між цими щітками майже постійно по величині, тому магнітний потік Ф_н практично не міняється. Обмотка генератора НО називається обмоткою незалежного збудження.

При навантаженні зварювальний струм проходить через обмотку РО|, включену так, що її магнітний потік Ф_р направлений проти магнітного потоку Ф_н обмотки незалежного збудження. При збільшенні струму в зварювальному ланцюзі зростає розмагнічуюча дія послідовної обмотки РО|, а напруга генератора стає меншою, оскільки тому що, індукована в обмотці якоря генератора, залежить від результуючого магнітного потоку генератора.

При короткому замиканні магнітні потоки Ф_р і Ф_н рівні, напруга на затисках генератора близька до нуля.

Падаюча зовнішня характеристика виходить внаслідок розмагнічуючої дії обмотки РО.

Плавне регулювання зварювального струму в генераторах цієї системи здійснюється реостатами Р. Можливотакож додаткове регулювання зварювального струму перемиканням витків серієсної обмотки збудження.

Схема допускає чотирьохполюсного виконання генераторів, що дозволяє спростити конструкцію і відповідно зменшити масу.

За даною схемою працюють найбільш поширені перетворювачі ПСО-300, ПСО-500, ПС-500 з генераторами ГСО-300, ГСО-500, ГС-500 і деякі інші зварювальні агрегати. Основні технічні дані перетворювачів з генераторами, що працюють за цією схемою, дані в табл. 3.

Технічні характеристики перетворювачів ПСО-300, ПСО-500, ПС-500-11

Параметри	Тип перетворювача
	ПСО-300	ПСО-500	ПС-500-11
Тип генератора	ГСО-300	ГСО-500	ГС-500-Ц
Номінальна напруга, В	30	40	40
Напруга холостого ходу, В	55—80	60—90	60-90
Номінальний зварювальний струм (при ПР = 65%), А	300	500	500
Межі регулювання струму, А	75—320	120—600	120—600
Тип електродвигуна	АВ-62-4	А-72/4	А-72/4
Потужність електродвигуна, кВт	14	28	28
Напруна живлячої мережі, В	220/380	220/380	220/380
ККДперетворювача, %	52	55	55
Коефіцієнт потужності (косинус «фи»)	0,88	0,86	0,86
Виконання	Однокорпусний на колесах
Маса, кг	400	940	940

Генератори з розщепленими полюсами

У генераторів цієї групи падаючі зовнішні характеристики виходять в результаті розмагнічуючої дії магнітного потоку обмотки якоря (реакції якоря) (мал. 2). Генератор Г має чотири основні магнітні полюси N₁|, N₂|, S₁|, S₂ і три групи щіток а, b, с на колекторі. На відміну від розглянутих генераторів, у яких північні і південні магнітні полюси чергуються між собою, у генераторів цієї групи однойменні полюси поряд.

Мал. 2. Принципова електрична схема генератора з розщепленими полюсами (а) і схема магнітних силових полів (б)

Кожну пару однойменних полюсів вважаємо одним, але розщепленим на два. Генератори з розщепленими полюсами фактично двополюсними. Вертикально розташовані полюси називаються поперечними, а горизонтальні — головними. Головні полюси мають вирізи для зменшення площі поперечного перетину і завжди працюють при повному магнітному насиченні, тобто магнітний потік, що створюється цими полюсами, при всіх навантаженнях залишається незмінним. Магнітний потік полюсів, що створюється обмотками НГ і НП, умовноможна розділити на два потоки Ф_г і Ф_п, що замикаються через певні пари полюсів. Один магнітний потік має напрям від північного полюса n₁ допівденного S₁,а другий — від північного полюса N₂ допівденного S₂ якоря залежить від інтенсивності магнітних потоків Ф_п іФ_г. Чим інтенсивніше магнітний потік, що перетинається провідниками якоря, тим більше.