Меню

Вентильный сварочный генератор схема

Сварочные генераторы

Сварочные генераторы входят в состав сварочных преобразователей и сварочных агрегатов.

Сварочный преобразователь содержит приводной трехфазный электродвигатель, сварочный электрогенератор постоянного тока и устройство регулирования сварочного тока.

Сварочный агрегат содержит приводной двигатель внутреннего сгорания, сварочный электрогенератор постоянного тока и устройство регулирования сварочного тока.

Сварочные генераторы подразделяют по конструкции на коллекторные и вентильные, а по принципу действия на генераторы с самовозбуждением и с независимым возбуждением.

Сварчоные генераторы коллекторного типа с независимым возбуждением применялись в сварочных преобразователях, выпуск которых в нашей стране прекращен в 90х годах 20 века, но пока еще в некоторых организациях эксплуатируются.

Остальные виды генераторов в настоящее время являются составной частью сварочных агрегатов.

Коллекторные сварочные генераторы

Коллекторные генераторы являются машинами постоянного тока, содержащими статор с магнитными полюсами и обмотками, а также ротор с обмотками, концы которых выведены на пластины коллектора.

При вращении ротора витки его обмотки пересекают силовые линии магнитного поля и в них индуцируется ЭДС.

Графитовые щетки осуществляют подвижный контакт с пластинами коллектора. Щетки машины располагаются на электрической (геометрической) нейтрали коллектора, где ЭДС в витках меняет свое направление. Если сдвинуть щетки с нейтрали, то напряжение генератора снизится и переключение обмоток будет происходить под напряжением, что в сварочных генераторах под нагрузкой приведет к очень быстрому расплавлению коллектора электрической дугой.

ЭДС на щетках сварочного генератора пропорциональна магнитному потоку, создаваемому магнитными полюсами Е2 = сФ, где Ф — магнитный поток; с — постоянная генератора, определяемая его конструкцией и зависящая от числа пар полюсов, количества витков в якорной обмотке, скорости вращения якоря.

Напряжение на выходе генератора при нагрузке U2 = E2 — J св R г, где U2 — выходное напряжение на клеммах генератора при нагрузке; Jсв — сварочный ток; Rг — суммарное сопротивление участка цепи якоря внутри генератора и щеточных контактов.

Поэтому внешняя статическая характеристика такого генератора полого падающая. Для получения круто падающей внешней статической характеристики в коллекторных генераторах применяется принцип внутреннего размагничивания машины, что обеспечивается статорной обмоткой размагничивания. При необходимости получения жесткой внешней статической характеристики используется подмагничивающая обмотка статора.

Сварочный генератор с независимым возбуждением и размагничивающей обмоткой

Рис. 1 Схема сварочного генератора с независимым возбуждением и размагничивающей обмоткой

Отличительной особенностью такого генератора является то, что на магнитных полюсах расположены две обмотки возбуждения. Одна (намагничивающая) питается от постороннего источника тока (с независимым возбуждением), а по другой (размагничивающей) протекает сварочный ток.

Размагничивающая обмотка, играя роль сопротивления, включенного последовательно с дугой, обеспечивает падающую характеристику генератора, а при ее секционировании ступенчато регулирует величину тока.

Включение в работу всех витков размагничивающей обмотки дает ступень малых токов, а включение части витков — ступень больших токов.

Плавное регулирование сварочного тока осуществляется за счет изменения напряжения холостого хода, для чего служит реостат R в цепи намагничивающей обмотки. Увеличение сопротивления R приводит к снижению намагничивающего тока снижению потока намагничивания Фн, напряжения холостого хода генератора и, наконец, к уменьшению сварочного тока.

Генератор обеспечивает падающую внешнюю статическую характеристику только при вращении в одну сторону, указанную на корпусе стрелкой. В сварочных преобразователях необходимо контролировать правильное направление вращения электродвигателя до проведения сварки на холостом ходу.

Сварочный генератор с самовозбуждением и размагничивающей обмоткой

Главное отличие этого типа генераторов в том, что намагничивающая обмотка возбуждения питается не от постороннего источника, а от самого генератора. Поэтому они называются генераторами с самовозбуждением.

Читайте также:  Устройства генератора свободной энергии

Рис. 2. Принципиальная электрическая схема и устройство магнитной системы четырех полюсного генератора с самовозбуждением

В коллекторных сварочных генераторах, кроме основных полюсов и обмоток, есть ещё две дополнительных полюса, на которых размещается по витку дополнительной последовательной обмотки. Это необходимо для компенсации магнитного потока реакции якоря и сохранения положения электрической нейтрали машины при изменении нагрузки.

Для нормальной работы генератора с самовозбуждением необходимо, чтобы напряжение, подаваемое на намагничивающую обмотку, не изменялось в процессе сварки, т.е. не зависело от режима сварки. С этой целью в генераторе установлена третья дополнительная щетка, которая располагается между двумя основными щетками.

Напряжение, питающее намагничивающую обмотку, оказывается независящим от сварочного тока. Падающая же характеристика генератора обеспечивается за счет размагничивающего действия размагничивающей обмотки, проявляющегося под второй половиной полюсов.

Особенность сварочных генераторов с самовозбуждением состоит в том, что их запуск возможен только при вращении якоря, в одном направлении, указанном стрелкой на торцевой крышке статора. Это связано с тем, что первоначальное возбуждение генератора при его запуске происходит благодаря остаточному намагничиванию полюсов.

При вращении якоря в противоположную сторону в обмотке возбуждения потечет ток обратного направления, который своим нарастающим магнитным полем в какой-то момент времени компенсирует остаточное намагничивание полюсов, т.е. суммарный магнитный поток под полюсами станет равным нулю. В этом случае для возбуждения генератора необходимо намагничивающую обмотку временно подсоединить к независимому источнику постоянного тока.

Вентильные сварочные генераторы

Сварочные генераторы этого типа появились в середине 70-х годов 20 века после освоения производства силовых кремниевых вентилей. В этих генераторах функцию выпрямления тока вместо коллектора выполняет полупроводниковый выпрямитель, на который подается переменное напряжение генератора.

В сварочных агрегатах применяются генераторы три типа конструкции генераторов переменного тока: индукторный, синхронный и асинхронный. В России сварочные агрегаты выпускаются с индукторными генераторами с самовозбуждением, независимым возбуждением и со смешанным возбуждением.

Рис. 3. Схема вентильного генератора с самовозбуждением

В индукторном генераторе неподвижная обмотка возбуждения питается постоянным током, но создаваемый ею магнитный поток имеет переменный характер. Он максимален при совпадении зубцов ротора и статора, когда магнитное сопротивление на пути потока минимально, и минимален при совпадении впадин ротора и статора. Следовательно, ЭДС наводимая этим потоком, тоже переменная.

Три рабочие обмотки расположены на статоре со сдвигом на 120°, поэтому на выходе генератора образуется трехфазное переменное напряжение. Падающая характеристика генератора получается за счет большого индуктивного сопротивления самого генератора. Реостат в цепи возбуждения служит для плавной регулировки сварочного тока.

Отсутствие скользящих контактов (между щетками и коллектором) делает данный генератор более надежным в эксплуатации. Кроме того, у него более высокий КПД, меньшие масса и габариты, чем у коллекторного генератора.

Рис. 4. Принципиальная электрическая схема вентильного сварочного генератора типа ГД-312 с самовозбуждением

Для обеспечения работы на холостом ходу питание обмотки возбуждения осуществляется от трансформатора напряжения, а для питания ее в режиме короткого замыкания – от трансформатора тока. В режиме нагрузки – сварки – на обмотку возбуждения подается смешанный сигнал управления пропорциональный части выходного напряжения и пропорциональный току. Вентильные генераторы выпускаются марки ГД-312 и применяются для ручной сварки металлов в составе агрегатов типа АДБ.

Читайте также:  Профиль ремня генератора ваз 2107

Рис. 5. Принципиальная схема сварочного генератора ГД-4006

В России выпускают несколько конструкций многопостовых агрегатов с количеством постов от 2х до 4х. На рынке представлены универсальные агрегаты для нескольких способов сварки или сварки и плазменной резки. В частности агрегат АДДУ-4001ПР.

Формирование искусственных ВСХ агрегата АДДУ-4001ПР обеспечивается тиристорным силовым блоком с микропроцессорным управлением. Более широкие технологические возможности обеспечивает применение в агрегатах инверторных силовых блоков, как например в агрегате Vantage 500.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник

Устройство вентильных сварочных генераторов

Электрическими вентилями называют приборы, обладающие свойством односторонней проводимости электрического тока. К ним относятся диоды и тиристоры, которые применяют для выпрямления переменного электрического тока, вырабатываемого в вентильных сварочных генераторах (ВСГ). Промышленность выпускает ВСГ на базе трехфазной индукторной электрической машины (рис. 5.4). На валу закреплена массивная стальная втулка, в которую запрессованы два пакета ротора 3 и 4. В стальную станину также запрессованы два пакета статора 5 и 7; все пакеты статора и ротора состоят из тонколистовой электромагнитной стали. Силовая торообразная обмотка якоря уложена в пазы пакетов статора и является общей для обоих пакетов. Обмотка возбуждения размещена между стальными пакетами ротора и жестко прикреплена к станине. На каждом стальном пакете ротора имеются зубцы, причем зубцы одного пакета сдвинуты по окружности относительно зубцов другого пакета на 180°.

Рис. 5.4. Электромагнитная схема ВСГ
1 — вал; 2 — втулка; 3, 4 — роторы; 5, 7 —статоры; 6 — станина; 8 — якорь; 9 — обмотка возбуждения.

ВСГ не имеет обмоток, расположенных на роторе, обмотка якоря и обмотка возбуждения закреплены на статоре, поэтому они при работе генератора неподвижны, и снятие производится с зажимов якоря. Эго создает большую надежность работы генератора.

Вал генератора соединен с электродвигателем, после запуска которого начинает вращаться ротор генератора. При вращении вала в зубцах ротора образуется пульсирующий магнитный поток и в обмотке якоря ЭДС, которая усиливается путем ее передачи, через трансформатор TV (рис. 5.5) и выпрямляющие диоды УД1, УДЗ, УД2 на обмотку возбуждения ОВ. В результате создается переменный трехфазный ток, выпрямляемый выпрямительным мостом УД и регулируемый реостатом R. Крутопадающая внешняя характеристика образуется за счет внутреннего индуктивного сопротивления генератора.

Рис. 5.5. Принципиальная электрическая схема ВСГ

ВСГ имеет хорошие сварочные свойства при частоте тока якоря 150—400 Гц и хорошие динамические показатели, вследствие чего обеспечивает высокую стабильность процесса сварки.

Источник

Устройство сварочного генератора

Сварочный электрогенератор – это прибор, который наравне способен выполнять две функции: организацию электроснабжения в автономном режиме и создание неразъемного соединения путем сварки.
Для данного оборудования характерна высокая мобильность, неповторимая функциональность и возможность решать огромное количество задач независимо от условий эксплуатации.

Устройство генераторов этого типа

Для лучшего понимания принципа работы электрогенератора необходимо ознакомиться с особенностями его конструкции.

Конструкция данного прибора включает в себя:

  1. Индикатор отображения силы тока;
  2. Прерыватель цепи;
  3. Переключатель в режим «генератор»;
  4. Переключатель в режим «сварка»;
  5. Выход 230В 16А х 2;
  6. Форсаж дуги;
  7. Регулятор силы тока;
  8. Клемы подключения сварочных кабелей.
Читайте также:  Где находится реле регулятор генератора ваз 2115

К основным элементам данных устройств относят:

Этот компонент включает в себя трехфазный двигатель переменного тока и электрогенерирующее устройство, благодаря чему представляется возможным изменение параметров тока для сварки.

Этот элемент состоит из приводного ДВС, электрогенератора переменного тока и конструкции, позволяющей осуществлять контроль над параметрами тока.

Существуют вентильные и коллекторные СГ. Учитывая принцип функционирования, также различают приборы с самовозбуждением и с нейтральным возбуждением.

При разомкнутой сварочной цепи (работе с отключенной нагрузкой) на зажимах генератора возникает напряжение нулевой нагрузки, величина которого равняется электродвижущей силе, создаваемой обмоткой якоря (ОЯ). При других фиксированных факторах такое напряжение находится в непосредственной зависимости от потока магнитной индукции, воспроизводимого ОВН. Наравне с этим свойства магнитного потока обусловлены током возбуждения в обмотке, поддающимся корректировке посредством специального реостата (R).

Протекание тока в дуге якоря (Я) устройства запускается зажиганием дуги (Д). Ток проходит по виткам последовательной обмотки возбуждения ОВП, функционирующей на жестких характеристиках так, что генерируемый ею поток магнитной индукции противопоставляется таковому намагничивающей обмотки. Как следствие, рост тока способствует убыли суммарного потока в воздушном зазоре прибора, а также уменьшению электродвижущей силы, наводимой в ОЯ, и напряжению, создаваемому на зажимах. Возникает жесткая внешняя статическая характеристика.

Обратите внимание на тот факт, что огромное число установок данного типа (первым делом тех, которые предназначены для работы в составе данных агрегатов) снабжены обмоткой независимого возбуждения, для питания которой используется не какой-либо внешний объект, а дополнительная (третья) щетка, расположенная между главными, то есть генераторы выполнены с самостоятельным возбуждением.

Данные устройства представляют генераторы переменного тока с особыми преобразователями электричества. Такие установки снабжены механическим электропреобразователем, а не полупроводниковым, что отличает их от коллекторных аналогов.

Производство ВГС базируется на использовании трехфазных индукторных одноименнополюсных электромашин, в которых размещено по 2 пакета статора и ротора, материалом для изготовления которых служит особая электротехническая сталь.

Пакеты железа статора запрессовывают в стальную станину, посредством которой осуществляется их магнитное соединение. Пакеты железа ротора запрессовывают на втулку из стали, установленную на валу генератора. Соединяются они тоже магнитно. Каждый из пакетов железа ротора снабжен зубцами. Силовую ОЯ укладывают в углубления пакетов статора (одну для всех), а тороидальную ОВ – между пакетами железа ротора и жестко укрепляют на станине.

Условные обозначения, применяемые на изображенной на рисунке электрической схеме сварочного генератора:

2 — массивная втулка на валу;

3, 8 — пакеты железа ротора;

6, 9 — пакеты железа статора;

7 — ОВ, закрепленная на станине;

Ф — главный поток магнитной индукции.

С помощью рисунка можно ознакомиться с конструкцией вентильного устройства. Здесь трехфазная обмотка индукторного устройства выводами подключается к трехфазному диодному мосту УО, представленному силовыми диодами из кремния. Подвергшийся выпрямлению ток питает сварочный пост. Служащие для ручной дуговой сварки жесткие внешние статические характеристики вентильного генератора формируются в частности благодаря внутреннему индуктивному сопротивлению непосредственно электромашины.

На электрической схеме вентильного сварочного генератора были использованы следующие обозначения:

ТV, ТА — трансформаторы напряжения и тока;

VD — силовой вентильный блок;

VD1, VD2, VD3 — диоды в цепи возбуждения;

R – реостат, позволяющий управлять параметрами тока.

Во время нагрузки, то есть при проведении сварки, от вентильного СГ, конструктивно соответствующего схеме, загрузка всех фаз машины осуществляется симметрично.

Источник

Adblock
detector