Generatoare de sudare

Generatoarele de sudare fac parte din convertoarele de sudare și unitățile de sudare.

Un convertor de sudare conține un motor electric trifazat de antrenare, un generator de sudură în curent continuu și un dispozitiv de control al curentului de sudare.

Un sudor conține un motor de antrenare cu ardere internă, un generator electric de sudare în curent continuu și un dispozitiv de control al curentului de sudare.

Generatoare de sudare Sunt împărțite în funcție de designul colectorului și al supapelor și după principiul funcționării pe generatoare autoexcitate și excitate independent.

Generatoare sudate colectoare cu excitație independentă utilizate în convertoarele de sudare, a căror producție în țara noastră a fost întreruptă în anii 90 ai secolului XX, dar sunt încă în funcțiune în unele organizații.

În prezent, alte tipuri de generatoare fac parte din mașinile de sudură.

Generatoare colectoare pentru sudare

Generatoarele colectoare sunt mașini de curent continuu care conțin un stator cu poli și înfășurări magnetice și un rotor cu înfășurări ale căror capete duc la plăcile colectoare.

Când rotorul se rotește, spirele înfășurării sale traversează liniile de forță ale câmpului magnetic și în ele EMF indus.

Periile de grafit fac contact mobil cu plăcile colectoare. Periile mașinii sunt amplasate pe neutrul electric (geometric) al colectorului, unde EMF în viraje își schimbă direcția. Dacă mutați periile din neutru, tensiunea generatorului va scădea și comutarea bobinelor va avea loc sub tensiune, ceea ce la generatoarele de sudare sub sarcină va face ca colectorul să se topească foarte rapid printr-un arc electric.

EMF pe periile generatorului de sudare este proporțională flux magneticcreat de polii magnetici E2 = cF, unde F este fluxul magnetic; c este constanta generatorului, determinată de proiectarea acestuia și în funcție de numărul de perechi de poli, numărul de spire în înfășurarea armăturii, viteza de rotație a armăturii.

Tensiunea de ieșire a generatorului sub sarcină U2 = E2 — JсвRr, unde U2 — tensiunea de ieșire a bornelor generatorului sub sarcină; Jw — curent de sudare; Rg este rezistența totală a secțiunii armăturii din generator și contactele periei.

Prin urmare, caracteristica statică externă a unui astfel de generator scade ușor. Pentru a obține o caracteristică statică externă în scădere abruptă la generatoarele colectoare, se aplică principiul demagnetizării interne a mașinii, care este asigurat de bobina de demagnetizare a statorului. Dacă este necesar să se obțină o caracteristică statică externă rigidă, se folosește o înfășurare statorică magnetizantă.

Generator de sudare excitat independent cu bobină de demagnetizare

Orez. 1 Schema unui generator de sudare cu excitație independentă și bobină de demagnetizare

O caracteristică distinctivă a unui astfel de generator este că două bobine magnetice sunt situate pe polii magnetici. Unul (magnetizare) este alimentat de o sursă de alimentare externă (excitată independent), în timp ce celălalt (demagnetizare) este utilizat pentru curentul de sudare.

Bobina de demagnetizare, acționând ca o rezistență conectată în serie cu arcul, oferă o caracteristică de scădere a generatorului și, atunci când este împărțită, ajustează curentul în trepte.

Includerea tuturor spirelor bobinei de demagnetizare în funcționare dă o treaptă de curent scăzut, iar includerea unei părți din spire dă o treaptă de curent ridicat.

Reglarea lină a curentului de sudare se realizează prin schimbarea tensiunii în circuit deschis, pentru care reostatul R este utilizat în circuitul de magnetizare a bobinei. O creștere a rezistenței R duce la o scădere a curentului de magnetizare, o scădere a fluxului de magnetizare Fn, a tensiunii în circuit deschis a generatorului și în final la o scădere a curentului de sudare.

Generatorul asigură o caracteristică statică externă de cădere numai atunci când se rotește într-o direcție, indicată de o săgeată pe carcasă. La convertoarele de sudare, este necesar să se verifice direcția corectă de rotație a motorului electric înainte de sudarea la turație de ralanti.

Generator de sudura cu pornire automata cu bobina de demagnetizare

Principala diferență dintre acest tip de generatoare este că bobina de câmp magnetic este alimentată nu de o sursă externă, ci de generatorul însuși. Prin urmare, se numesc generatoare auto-excitate.

Orez. 2. Schema și dispunerea sistemului magnetic al unui generator cu patru poli autoexcitat

În generatoarele de sudură cu colectoare, pe lângă polii și bobinele principali, există doi poli suplimentari, pe care este plasată o bobină de serie suplimentară de-a lungul virajului. Acest lucru este necesar pentru a compensa fluxul magnetic din reacția armăturii și pentru a menține poziția de neutralitate electrică a mașinii atunci când sarcina se modifică.

Pentru funcționarea normală a unui generator autoexcitat, este necesar ca tensiunea aplicată bobinei de magnetizare să nu se modifice în timpul procesului de sudare, de exemplu. nu depinde de modul de sudare. În acest scop, în generator este instalată o a treia perie suplimentară, care se află între cele două perii principale.

Tensiunea care alimentează bobina de magnetizare se dovedește a fi independentă de curentul de sudare. Caracteristica de cădere a generatorului este asigurată datorită efectului de demagnetizare al bobinei de demagnetizare, care are loc sub a doua jumătate a polilor.

O caracteristică a generatoarelor de sudare autoexcitate este că pot fi pornite numai atunci când armătura este rotită într-o direcție, indicată de săgeata de pe capacul de capăt al statorului. Acest lucru se datorează faptului că excitația inițială a generatorului la pornirea sa se datorează magnetizării reziduale a polilor.

Când armătura este rotită în sens opus, în bobina de excitație va curge un curent invers, care cu câmpul său magnetic în creștere la un anumit moment în timp compensează magnetizarea reziduală a polilor, adică. fluxul magnetic total sub poli va fi zero. În acest caz, pentru a excita generatorul, este necesară conectarea temporară a bobinei de magnetizare la o sursă independentă de curent continuu.

Generatoare de sudare cu supape

Generatoarele de sudare de acest tip au apărut la mijlocul anilor 70 ai secolului XX, după dezvoltarea producției de supape de siliciu de putere. La aceste generatoare, funcția de corectare a curentului în locul colectorului este îndeplinită de un redresor cu semiconductor, căruia i se alimentează tensiunea alternativă a generatorului.

În unitățile de sudură se folosesc generatoare de trei tipuri de construcție a alternatorului: inductor, sincron și asincron. În Rusia, dispozitivele de sudură sunt produse cu generatoare de excitație autoexcitante, independente și mixte de inducție.

Orez. 3. Schema unui generator de supape cu autoexcitare

Într-un generator inductor, bobina de câmp staționar este alimentată cu curent continuu, dar fluxul magnetic creat de aceasta este de natură variabilă. Este maximă când dinții rotorului și statorului coincid, când rezistența magnetică în calea fluxului este minimă și este minimă când cavitățile rotorului și statorului coincid.De aceea, EMF indus de acest flux este și el variabil.

Trei înfășurări de lucru cu un offset de 120 ° sunt situate pe stator, astfel încât la ieșirea generatorului este generată o tensiune alternativă trifazată. Caracteristica de cădere a generatorului se obține datorită rezistenței inductive mari a generatorului însuși. Reostatul din circuitul de excitație este utilizat pentru a regla fără probleme curentul de sudare.

Absența contactelor de alunecare (între perii și colector) face ca acest generator să fie mai fiabil în funcționare. În plus, are o eficiență mai mare, greutate și dimensiuni mai mici decât generatorul de colector.

Orez. 4. Schema schematică a unui generator de sudare tip supapă de tip GD-312 cu autoexcitare

Pentru a asigura funcționarea fără sarcină, bobina de excitație este alimentată de un transformator de tensiune și pentru a o alimenta în regim de scurtcircuit de un transformator de curent. În modul de sarcină - sudare - se aplică bobinei de excitare un semnal de control mixt proporțional cu partea tensiunii de ieșire și proporțional cu curentul. Generatoarele de supape sunt fabricate sub marca GD-312 și sunt utilizate pentru sudarea manuală a metalelor ca parte a blocurilor ADB.

Orez. 5. Schema schematică a generatorului de sudare GD-4006

În Rusia, sunt produse mai multe modele de unități cu mai multe poziții cu un număr de poziții de la 2x la 4x. Există pe piață unități universale pentru mai multe metode de sudare sau sudare și tăiere cu plasmă. În special, modulul ADDU-4001PR.

Formarea unei unități VSH artificiale ADDU-4001PR este asigurată de o unitate de alimentare cu tiristoare cu control cu ​​microprocesor. Posibilități tehnologice mai largi sunt oferite de utilizarea unităților de putere cu invertor în unități, cum ar fi în unitatea Vantage 500.