5. Регулирование Zэ переключением трехфазных обмоток с треугольника на звезду одновременно первичных и вторичных обмоток.
Отечественные сварочные выпрямители имеют, как правило, трехфазное питание, выполняются как на диодах, так и на тиристорах. В выпрямителях используются трехфазная мостовая, двойная трехфазная схема с уравнительным дросселем и кольцевая схема выпрямления. В выпрямителях большой мощности диодное выпрямление во вторичном контуре сочетается с тиристорным регулированием по первичной стороне. В зависимости от числа сварочных постов, которые могут быть од-новременно подключены к источнику, выпрямители подразделяются на однопостовые и многопостовые. Выпрямители для ручной дуговой сварки выпускаются по ГОСТ 13821-77 на токи 200, 315, 400 А при ПН= 60% и имеют крутопадающие характеристики. Общий вид широко применяемого выпрямителя ВД-306 представлен на рис 2.15.
Выпрямители выполнены по трехфазной мостовой схеме на кремниевых диодах. Основу выпрямителя составляет трансформатор с подвижны* ми обмотками. Одновременное переключение первичных и вторичных обмоток трансформатора с "треугольника" на "звезду" позволяет получить две ступени регулирования тока. Выпрямители для механизированной сварки выпускаются на токи 315 и 630 А, ПВ= 60 %
Выпрямители выполнены по трехфазной мостовой схеме на кремниевых диодах. Регулирование напряжения в выпрямителях ВДГ и ВСЖ плавно-ступенчатое. Плавное регулирование внутри ступени в ВДГ осуществляется дросселем насыщения, а в выпрямителе ВСЖ — трансформатором с магнитной коммутацией. В выпрямителях ВС регулирование ступенчатое — переключением числа витков обмоток.
Универсальные сварочные выпрямители типа ВДУ выпускаются на токи 500, 630 и 1250 А. Выпрямители имеют два вида внешних характеристик: пологопадающие и крутопадающие. Выпрямители ВДУ-505, ВДУ-506, ВДУ-601 выполнены на тиристорах по двойной трехфазной схеме выпрямления с уравнительным дросселем, а выпрямители ВДУ-1202 — по шестифазной схеме выпрямления с тири-сторным регулированием по первичной стороне трансформатора. Выпрямители обеспечивают высокий уровень стабилизации напряжения и тока, имеют дистанционное регулирование, простой переход с одного вида внешних характеристик на другой. Выпрямитель для импульсно-дуговой сварки (ВДГИ) обеспечивает питание сварочной дуги пульсирующим однополярным током, т. е. постоянным базовым током, на который периодически с частотой 50 или 100 Гц накладываются кратковременные импульсы тока. Выпрямитель входит в комплект полуавтомата ПДИ-304 для механизированной импульсно-дуговой сварки алюминия и нержавеющих сталей в среде аргона. Выпрямитель ВДГИ-302 имеет следующие технические характеристики: номинальный сварочный ток — 315 А; номинальное рабочее напряжение — 35 В; пределы регулирования тока 40 — 325 А; пределы регулирования напряжения — 10 — 35 В; длительность импульса тока — 1,5 — 5,0 мс; К. П. Д. = 74%; первичная мощность — 17,3 к ВА; габариты — 720x593x938 мм; масса - 300 кг. Регулирование напряжения и тока — тиристорное. Внешние характеристики по импульсному току жесткие, а по базовому току изменяются от крутопадающих до жестких по мере увеличения сварочного тока. В случае, когда целесообразно по условиям работы использовать один источник питания для нескольких потребителей, применяются многопостовые сварочные системы. В этих системах один многопостовый выпрямитель снабжает энергией несколько сварочных постов. Выпрямители серии ВДМ с реостатным регулированием выполняются на кремниевых диодах и имеют жесткую внешнюю характеристику, что обеспечивает независимую работу отдельных сварочных постов. Для получения падающих характеристик и регулирования тока на каждом сварочном посту используют ступенчатый балластный реостат. Преимущества многопостовых систем связаны с относительно небольшой стоимостью сварочного оборудования, простотой обслуживания, высокой загрузкой и высокой экономичностью многопостовых выпрямителей. П.Д. сварочных постов снижается из-за значительных потерь электроэнергии в балластных реостатах. Многопостовые выпрямители ВДМ-4х301 с тиристорным регулированием имеют единый трансформатор и самостоятельные тиристорные блоки с устройством фазового управления для каждого поста. Тиристорные блоки выполнены по двойной трехфазной схеме с уравнительным дросселем в катодных цепях тиристорного блока. Автономное тиристорное регулирование позволяет обеспечить стабилизацию режима поста при колебаниях напряжения в сети, местное и дистанционное включение поста и плавное регулирование тока.
6. Регулирование Zэ витковым регулированием в разнесенных обмотках.
Регуляторы тока (или регуляторы напряжения) используются для формирования жесткой или падающей внешней характеристики. Они позволяют установить режим сварки и соответствующее значение сварочного тока. Выпрямительный блок в основном собирают по трехфазной мостовой схеме, реже – по однофазной мостовой двухполупериодного выпрямления. При трехфазной мостовой схеме обеспечивается более равномерная загрузка трехфазной силовой сети и достигаются высокие технико-экономические показатели. В качестве полупроводников применяются селеновые или кремниевые вентили. Виды сварочных выпрямителей В зависимости от конструкции силовой части сварочные выпрямители подразделяют на следующие виды: регулируемые трансформатором; с дросселем насыщения; тиристорные; с транзисторным регулятором; инверторные. Сварочные выпрямители также классифицируют по типу формируемых вольт-амперных характеристик. При механизированной сварке под флюсом или в защитном газе в сварочных аппаратах с саморегулированием дуги используют однопостовые выпрямители с жесткими внешними характеристиками. Обычно в таких выпрямителях применяется трансформатор с нормальным магнитным рассеянием. Возможные способы регулирования сварочного напряжения: витковое регулирование – в сварочном выпрямителе с трансформатором с секционированными обмотками; магнитное регулирование – в выпрямителе с трансформатором с магнитной коммутацией или дросселем насыщения; фазовое регулирование – в тиристорном выпрямителе; импульсное регулирование – широтное, частотное и амплитудное регулирование в выпрямителе с транзисторным регулятором и инверторном выпрямителе.
7. Регулирование Zэ применением подвижного магнитного шунта.
Трансформаторы с развитым магнитным рассеянием и подвижными магнитными шунтами выполняются на магнитопроводах стержневого типа и имеют дисковые обмотки. Обмотки трансформатора расположены симметрично на двух стержнях магнитопровода 3. В канале между первичными 1 и вторичными 2 обмотками установлен магнитный шунт 4, Между шунтом и стержнями магнитопровода имеются воздушные зазоры б. Возможны два варианта взаимного расположения первичной и вторичной обмоток относительно шунта, а именно полное или частичное разнесение. При полном разнесении первичные вторичные обмотки расположены по разные стороны шунта. При частичном разнесении вторичная обмотка состоит из двух секций - основной 2 с числом витков ω20 и дополнительной 5 с числом витков ω2д, причем дополнительная обмотка размещена в зоне первичной обмотки 1 и имеет с ней хорошую электромагнитную связь. Как показывает опыт, сварочный трансформатор с полностью разнесенными обмотками целесообразно выполнять только на небольшие мощности - на токи до 200-250 А. Для дальнейшего увеличения тока приходится снижать числа витков первичных и вторичных обмоток. При этом нарушается оптимальное соотношение расхода обмоточных материалов и стали, трансформатор становится «стальным», его масса растет. Дополнительные витки вторичной обмотки незначительно увеличивают индуктивное сопротивление сварочного трансформатора и позволяют создать оптимальную по массе и пределам регулирования конструкцию. В трансформаторах с частичным разнесением обмоток для получения двух диапазонов регулирования обычно изменяют степень разнесения обмоток. Полному разнесению обмоток соответствует диапазон малых токов. Новая, наиболее рациональная схема соединения обмоток представлена на рис 10, в. Диапазону больших токов соответствует параллельное соединение катушек вторичной обмотки. При переходе на диапазон малых токов дополнительные катушки 5 отключаются, а основные катушки 2 включаются последовательно; переход на диапазон малых токов сопровождается увеличением напряжения холостого хода. При переходе с одного диапазона токов на другой в сварочном трансформаторе с шунтом не требуется переключения витков первичной обмотки, что положительно сказывается на надежности трансформатора. Плавное регулирование тока в сварочном трансформаторе осуществляется перемещением магнитного шунта вручную или сервоприводом. При полностью вставленном в окно шунте магнитная проводимость для потока рассеяния и, следовательно, индуктивное сопротивление сварочного трансформатора максимальны, сварочный ток при этом минимален. При выдвижении шунта из окна магнитопровода магнитная проводимость уменьшается и сварочный ток растет. Зависимость индуктивного сопротивления х от положения шунта показана на рис, 8.10, г. Скорость снижения x при выдвижении шунта вначале постоянна, а затем уменьшается, стремясь к нулю. При выходе шунта за пределы окна магнитопровода изменение х относительно невелико. Магнитный шунт при выходе из окна магнитопровода испытывает максимальное осевое электромагнитное усилие, втягивающее шунт в окно магнитопровода и вызывающее его вибрацию. Для снижения вибрации применяются тугие направляющие, по которым перемещается шунт, или шунт снабжается пружинами, отжимающими его к одной стороне магнитопровода или устанавливающими его в окне с некоторым перекосом. Вибрация магнитного шунта значительно уменьшается, если его разделить на две равные части и регулирование тока производить, перемещая части шунта из окна в противоположные стороны. В этом случае осевые усилия, действующие на шпунты, направлены навстречу друг другу.
8. Регулирование Zэ применением неподвижного магнитного шунта с подмагничиванием.
Плавное регулирование выходного напряжения трансформатора можно осуществить также путем подмагничивания его магнитопровода постоянным током. Существует большое число конструкций трансформаторов с подмагничиванием. Их основными регулирующими элементами являются подмагничиваемые магнитные шунты, поэтому они называются трансформаторами и автотрансформаторами, регулируемыми подмагничиванием шунтов (ТРПШ и АРПШ). При отсутствии постоянного тока в обмотке подмагничивания магнитный поток Ф1 трансформатора, создаваемый первичной обмоткой, равномерно распределяется между главными стержнями и магнитными шунтами. При этом во вторичной обмотке индуцируется минимальное напряжение Umin. При прохождении по обмотке подмагничивания постоянного тока Iпм магнитные шунты насыщаются и их магнитное сопротивление возрастает. При этом уменьшаются проходящие по ним магнитные потоки Фш, поток Ф1 вытесняется в главные стержни и проходящий по ним поток Ф2 увеличивается. Это приводит к возрастанию напряжения U2, индуцируемого во вторичной обмотке. Когда магнитные шунты полностью насыщены, магнитный поток Ф2 в главных стержнях максимален и с трансформатора снимается максимальное напряжение Umax. Таким образом, изменяя ток подмагничивания Iпм, можно плавно регулировать вторичное напряжение трансформатора.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 |
Основные порталы (построено редакторами)