Слайд 1Тема
Оборудование сварочного поста
Источники питания,
их классификация
и характеристика
преподаватель Дорофеев А.М.
Слайд 2Оборудование сварочного поста ручной сварки
От сети 1 переменный трехфазный ток напряжением
220 и 380 В подается через рубильник 2 и предохранители к сварочному преобразователю 3 (или к
сварочному выпрямителю 3').
Сварочный преобразователь состоит из электродвигателя и соединенного с ним сварочного генератора, вырабатывающего постоянный ток напряжением 25—40 В.
а)постоянным током от однопостового сварочного преобразователя или сварочного выпрямителя
Слайд 3Электродвигатель и сварочный генератор установлены на тележке и образуют агрегат, который
называется сварочным преобразователем.
Сварочный преобразователь состоит из электродвигателя и соединенного с ним сварочного генератора, вырабатывающего постоянный ток напряжением 25—40 В.
б)многопостового преобразователя
Слайд 4.
Сварочный преобразователь состоит из электродвигателя и соединенного с ним сварочного генератора,
вырабатывающего постоянный ток напряжением 25—40 В.
Слайд 5в)переменным током от однопостового сварочного трансформатора в однокорпусном исполнении
Слайд 6г)однопостового сварочного трансформатора с отдельным регулятором (дросселем) однопостового сварочного трансформатора с
отдельным регулятором (дросселем)
Слайд 7Ток от сварочного генератора по гибким проводам 4 и 5 подводится
к электрододержателю 7 и свариваемому изделию 6.
Электрод о держатель служит для подвода тока непосредственно к электроду.
Во время работы сварщик в левой руке должен держать щиток 8, защищающий лицо и глаза от лучей сварочной дуги. Вместо щитка часто применяют шлем, тогда левая рука сварщика остается свободной.
Свариваемую деталь, если она невелика, кладут на металлический сварочный стол 10, к которому присоединяют второй провод от сварочного генератора.
При возбуждении дуги свариваемое изделие, лежащее на металлическом столе, оказывается включенным в цепь сварочного тока.
Для изменения сварочного тока в зависимости от диаметра электрода, выбираемого в соответствии с толщиной свариваемого металла, служит генератор 9, расположенный на корпусе сварочного преобразователя.
Слайд 8При ручной дуговой сварке для зажима электрода и подвода к нему
тока применяют электрододержатели , которые позволяют быстро заменить электрод без прикосновения к токоведущим частям и обеспечивают наименьшую длину остающегося огарка. Наиболее простой является конструкция вилочного г)и пластинчатого д) электрододержателей.
пластинчатый
Слайд 9Щиток и шлем защищают лицо сварщика от лучей сварочной дуги и
брызг расплавленного металла. Их изготовляют из фибры черного матового цвета и пластмассы. В щиток и маску вставляют темное защитное стекло — светофильтр.
Щиток состоит из корпуса со смотровым окном и ручки, имеющей круглое поперечное сечение
Шлем представляет собой защитное приспособление, надеваемое сварщиком на голову. Он состоит из корпуса со смотровым окном и наголовника, который обеспечивает два фиксированных положения корпуса: опущенное (рабочее) и откинутое назад.
Для защиты глаз от вредных излучений щитки и шлемы снабжены светофильтрами типа С темно-зеленого цвета, которые выпускают 13 классов для сварки с применением токов силой 13…900А
Слайд 10Сварочные провода
Ток от силовой сети подводится к сварочным
аппаратам по проводам марки КРПТ. От сварочных аппаратов к рабочим местам ток поступает по гибкому проводу марки ПРГ, АПР, ПРГД с резиновой изоляцией
К электродержателю должен быть подключен медный провод марки ПРГД
Длина проводов от сварочных аппаратов к рабочему месту не должна быть более 30-40 м, т.к. при большей дли проводов напряжение в них значительно падает, что приводит к уменьшению напряжения дуги
Одежда сварщика
В комплект одежды сварщика входит куртка, брюки и рукавицы. Куртку и брюки шьют из брезента, сукна или асбестовой ткани.
Брюки должны прикрывать обувь для предохранения ног от ожогов.
Рукавицы должны быть брезентовыми или спилковыми
Слайд 11Дополнительный инструмент сварщика
Для зачистки кромок перед сваркой удаления
с поверхности швов остатков шлака применяют стальные щетки - ручные и с электроприводом.
Остывший шлак с поверхности шва удаляют молотком-шлакоотделителем.
Для подсоединения «массы» к заготовке служат винтовые или пружинные зажимы, в которые токопроводящий провод впаивают высокотемпературным припоем или закрепляют механически.
Для клеймения швов, вырубки дефектных мест, удаления брызг и шлака применяют соответственно клейма, зубила и молотки.
Сборочные операции перед сваркой выполняют с помощью шаблонов, отвесов, линеек, угольников, чертилок и специальных приспособлений.
Слайд 12Охрана труда
При выполнении работ по дуговой сварке
и резке на человека воздействуют вредные газы и испарения, облучение сварочной дугой, опасность поражения электрическим током
При работе с электрической дугой возникают летучие соединения (сварочная пыль). В состав такой пыли входят оксиды марганца, кремния, железа, хрома, фтористых соединений. Первое место среди них по вредному воздействию занимают хром и марганец.
Воздух при сварке загрязняется оксидами азота, углерода, фтористым водородом
Наряду с кратковременным отравлением, которое проявляется в виде головокружения, головной боли, тошноты, рвоты, слабости, отравляющие вещества могут откладываться в тканях организма человека вызывать хронические заболевания
Слайд 13 Вредное воздействие сварочной дуги заключается в том, что
она является источником светового, инфракрасного и ультрафиолетового излучений.
Инфракрасное излучение при длительном действии вызывает помутнение хрусталиков глаз (катаракту), что может привести к ослаблению и потере зрения, тепловое действие этих лучей вызывает ожоги кожи.
Защита органов зрения и кожи лица при дуговой сварке обеспечивается с помощью щитков, масок или специальных шлемов со светофильтрами.
Для того, чтобы защитить тело, необходимо работать в одежде из плотного брезента или аналогичного материала.
Световые лучи оказывают ослепляющее действие, так как их яркость значительно превышает допустимые нормы. Ультрафиолетовое излучение даже при кратковременном действии (в течение нескольких секунд) вызывает заболевание глаз, называемое электроофтальмией. Оно сопровождается острой болью, резью в глазах, слезотечением, спазмами век. Продолжительное действие ультрафиолетового излучения приводит к ожогам кожи.
Слайд 14Чтобы избежать опасности поражения электрическим током необходимо соблюдать ряд условий. В
общем и целом безопасность обеспечивается:
Надежной изоляцией, применением защитных ограждений, автоблокировками, заземлением электрооборудования и его элементов, ограничением напряжения холостого хода источников питания (генераторов постоянного тока — до 80 В, трансформаторов — до 90 В);
Индивидуальными средствами защиты (работа в сухой спецодежде и рукавицах, в ботинках без металлических шпилек и гвоздей);
Соблюдением условий труда (прекращение работы при дожде и сильном снегопаде, если отсутствуют укрытия; использование резинового коврика, резинового шлема и галош при работе внутри сосудов, а также переносной лампы напряжением не более 12 В; проведение ремонта электросварочного оборудования и аппаратуры специалистами-электриками).
Слайд 15Рабочие места многопостового сварочного производства
Слайд 17КЛАССИФИКАЦИЯ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ
СВАРОЧНОЙ ДУГИ
Слайд 18Классификация методов сварки.
Электродуговая сварка плавлением классифицируется по следующим основным признакам:
По роду
тока сварки - на переменном и постоянном токе.
По виду полярности при сварке на постоянном токе - сварка на прямой полярности ("плюс" на свариваемой детали) и на обратной полярности ("плюс" на электроде).
По типу используемых электродов - плавящимися металлическими и неплавящимися (вольфрамовыми или угольными) электродами.
По способу защиты зоны сварки - штучными плавящимися электродами с покрытием (защита парами минеральных покрытий электродов), под флюсом, в среде защитных газов (инертных или активных), самозащитными порошковыми проволоками.
По степени механизации - ручная, механизированная (полуавтоматическая), автоматическая.
В технической литературе часто встречаются общепризнанные аббревиатуры, обозначающие различные способы сварки. Приведём некоторые из них:
MMA (Manual Metal Arc) - ручная дуговая сварка штучными металлическими плавящимися электродами с покрытием;
MIG/MAG (Mechanical Inert/Active Gas) - механизированная (полуавтоматическая) сварка в среде защитных газов (инертных или активных);
TIG (Tungsten Inert Gas) - сварка неплавящимся (вольфрамовым) электродом в среде инертных защитных газов, например, так называемая аргоно-дуговая сварка.
Слайд 19Источники питания сварочной дуги, выпускаемые нашей промышленностью, классифицируют по следующим признакам
роду
тока — источники переменного (сварочные трансформаторы) и постоянного тока (преобразователи, агрегаты и выпрямители) ;
внешней характеристике - источники с крутоподающими, жесткими, возрастающими и смешанными вольт-амперными характеристиками;
количеству одновременно питаемых постов — источники однопостовые и многопостовые;
характеру привода — источники с электрическим приводом и с независимым приводом (от двигателя внутреннего сгорания);
особенности горения дуги — источники для сварки свободно горящей дугой и сжатой;
способу установки и монтажа — стационарные и передвижные;
Слайд 20по принципу действия и конструктивному оформлению — сварочные трансформаторы с нормальным
магнитным рассеянием (с отдельной реактивной катушкой и на общем сердечнике), увеличенным магнитным рассеянием (с подвижным магнитным шунтом и подвижными обмотками);
сварочные выпрямители с кремниевыми или селеновыми вентилями;
преобразователи с независимой намагничивающей и последовательной размагничивающей обмотками, расщепленными полюсами;
а г р е г а т ы — генераторы с двигателями внутреннего сгорания (бензиновые карбюраторного типа и дизельные);
Слайд 21назначению — источники питания для ручной дуговой сварки, автоматической и полуавтоматической
сварки под флюсом, сварки в защитных газах, плазменной резки и сварки, электрошлаковой сварки и источники питания током специального назначения (для трехфазной сварки, многодуговая).
Единая структура обозначения электросварочного оборудования.
состоит из буквенного обозначение электросварочного оборудования, выпускаемого заводами и цифровой части.
Слайд 22Первая буква — тип изделия (В — выпрямитель, Т — трансформатор,
Г — генератор, У — установка)
отсутствие третьей буквы обозначает ручную дуговую сварку штучными электродами
вторая буква — вид сварки (Д — дуговая, П — плазменная),
третья — способ сварки (Г — в защитных газах, Ф - под флюсом, У — универсальные источники)
четвертая буква — назначение источника (М — для многопостовой сварки, И — импульсной сварки).
Слайд 23Две или одна цифра после букв — номинальный сварочный ток в
сотнях ампер,
две последующие цифры — регистрационный номер изделия,
следующие буквы — климатическое исполнение (Т — для эксплуатации в странах с тропическим климатом, У — в районах с умеренным климатом, ХЛ — холодным климатом), следующая цифра — категория размещения (1 — на открытой площадке, 2 — прицепы, кузова автомобилей, 3 — помещения с естественной вентиляцией, 4 — с отоплением и принудительной вентиляцией, 5 — повышенной влажностью).
Пример ВДГМ-1601Т2
выпрямитель для дуговой сварки в защитных газах, многопостовой, на ток 1600 А, регистрационный номер изделия 01, для работы в странах с тропическим климатом, категория размещения — 2.
Слайд 24Основные требования к источникам питания сварочной дуги
В отличие от обычных потребителей
электроэнергии (лампы накаливания, электродвигатели, печи сопротивления и др.) электрическая дуга имеет следующие особенности: для зажигания дуги требуется напряжение значительно более высокое, чем для поддержания ее горения; она горит с перерывами, во время которых происходит либо разрыв электрической цепи, либо короткое замыкание. Во время горения дуги с изменением ее длины меняются напряжение и сила тока. При коротком замыкании в момент зажигания и переходе капли расплавленного электродного металла на заготовку напряжение дуги падает до нуля. На основании этих особенностей сформулированы перечисленные ниже требования к источникам питания, которые должны обеспечить три режима — рабочий, холостого хода и короткого замыкания.
Слайд 251. Напряжение холостого хода на зажимах источника питания (при разомкнутой сварочной
цепи) должно в 2...3 раза превышать напряжение горения дуги и быть достаточным для ее легкого возбуждения, но в то же время его значение не должно быть больше допустимого, безопасного для сварщика. Максимальное напряжение холостого хода установлено в следующих пределах: для источников переменного тока — до 80 В; для источников постоянного тока — до 90 В
2. Мощность источника питания должна соответствовать толщине свариваемых заготовок. Необходимо, чтобы источник питания был оснащен устройством для плавного регулирования силы тока.
3. Сила тока Iк.з. при коротком замыкании должна иметь ограниченное значение. Нормальный процесс дуговой сварки обеспечивается, если Iк.з.= (1,1...1,5)Iсв.. В некоторых случаях Iк.з. достигает значения, равного 2Iсв.. При очень больших значениях Iк.з. происходит перегрев электрода и источника питания.
Слайд 264. Время восстановления напряжения от 0 до 25 В после короткого
замыкания не должно превышать 0,05 с, что необходимо для устойчивого горения дуги.
5. При изменении напряжения на дуге сила тока не должна существенно изменяться, так как значительные отклонения от параметров режима приведут к снижению качества сварного соединения.
6. Источники питания дуги должны иметь небольшие массу в размеры, быть недорогими и удобными в эксплуатации.
Основными техническими показателями источников питания дуги являются внешняя характеристика, напряжение холостого хода, относительная продолжительность работы и относительная продолжительность включения при прерывистом режиме.
Слайд 27Сварочные трансформаторы
Сварочный трансформатор содержит силовой трансформатор и устройство регулирования сварочного тока.
В сварочных трансформаторах в связи с необходимостью большого сдвига фаз напряжения и тока для обеспечения устойчивого зажигания дуги переменного тока при смене полярности требуется обеспечить увеличенное индуктивное сопротивление вторичной цепи.
Слайд 28С ростом индуктивного сопротивления растет и наклон внешней статической характеристики источника
питания сварочной дуги на ее рабочем участке, что обеспечивает получение падающих характеристик в соответствии с требованиями общей устойчивости системы «источник питания – дуга».
В современных сварочных трансформаторах, которые выпускаются с 60-х годов 20-го века эти требования обеспечиваются за счет увеличения рассеяния магнитного поля.
Слайд 29Для типичной схемы трансформатора основные потери магнитного поля на пути от
первичной к вторичной обмотке происходят между стержнями магнитопровода.
Управление рассеянием магнитного поля производится изменением геометрии воздушного промежутка между первичной и вторичной обмотками (подвижные обмотки, подвижный шунт), согласованным изменением числа витков первичной и вторичной обмоток, изменением магнитной проницаемости между стержнями магнитопровода (подмагничиваемый шунт).
Сварчоные трансформаторы с подвижными обмотками
при полностью сдвинутых обмотках сварочный ток максимальный, при раздвинутых - минимальный
Слайд 30Такая схема используется и в сварочных выпрямителях регулируемых трансформаторов
Конструкция трансформатора с
подвижными обмотками:
1 - ходовой винт,
2 - магнитопровод,
3 - ходовая гайка,
4,5 - вторичная и первичная обмотки,
6 - рукоятка
Слайд 31Сварочные трансформаторы с подвижным шунтом
Регулирование потока рассеяния магнитного поля в
данном случае происходит за счет изменения длины и сечения элементов магнитного пути между стержнями магнитопровода
Сварочный трансформатор ТДМ500-С
Слайд 32Сварочные трансформаторы с секционированными обмотками
Это монтажные и бытовые трансформаторы производства
60, 70, 80 годов.
Имеется несколько ступеней регулирования числа витков первичной и вторичной обмотки.
Сварочные трансформаторы с неподвижным подмагничиваемым шунтом
Для управления используется падающий участок, т.е. работа сердечника шунта в режиме насыщения. Т.к. проходящий через шунт магнитный поток переменный, рабочая точка выбирается так, чтобы не выходить за пределы падающей ветки магнитной проницаемости
Слайд 33Тиристорные сварочные трансформаторы
Принцип регулирования напряжения и тока тиристорами основан на фазовом
сдвиге открытия тиристора в полупериод прямой для него полярности. При этом меняется среднее значение выпрямленного напряжения и, соответственно, тока за полупериод.
Для обеспечения регулирования однофазной сети нужны два встречно включенных тиристора, причем регулирование должно быть симметричным. Тиристорные трансформаторы имеют жесткую внешнюю статическую характеристику, регулирование которой производится по напряжению на выходе с помощью тиристоров.
Слайд 34Классификация сварочных выпрямителей
Сварочный выпрямитель – это аппарат, преобразующий
переменный ток сети в постоянный ток для сварки.
Устройство
сварочного выпрямителя
(с трансформатором с подвижными обмотками))
Слайд 35Типовая функциональная блок-схема выпрямителя
для сварки плавящимся электродом
Сварочный выпрямитель для дуговой сварки, как правило,
состоит из силового трансформатора, выпрямительного блока, пускорегулирующей, измерительной и защитной аппаратуры.
Слайд 36Силовой трансформатор преобразует энергию силовой сети в энергию, необходимую для сварки, а также согласует
значения напряжений сети с выходным напряжением.
Регуляторы тока (или регуляторы напряжения) используются для формирования жесткой или падающей внешней характеристики. Он 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.
Слайд 37Виды 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.
Слайд 38Сварочный выпрямитель ВД-306 У3
Сварочный выпрямитель ВД-306 УЗ предназначен
для питания сварочной
дуги постоянным током от
сети трехфазного переменного тока при ручной
дуговой сварке, наплавке и резки металлов. Он
состоит из трехфазного сварочного трансформатора
с подвижной первичной обмоткой, выпрямительного
кремниевого блока с вентилятором, пусковой и
защитной аппаратуры. Все составляющие части
выпрямителя смонтированы на тележке и защищены
кожухом из листового металла.
Сварочный выпрямитель имеет два диапазона регулирования
сварочных токов. Внутри каждого диапазона плавное регулирование сварочного тока производится изменением расстояния между обмотками сварочного трансформатора. Внешние характеристики выпрямителя являются крутопадающими.
Напряжение питающей сети, В - 3х380
Частота питающей сети, Гц - 50
Номинальный сварочный ток, А (при ПВ, %) - 315(60)
Напряжение холостого хода, В не более
- 1 ступень - 55
- 2 ступень - 75
Потребляемая мощность, кВт, не более – 22. Масса, кг, не более – 140. Габариты, мм, не более - 760x420x950
Слайд 39сварочный инвертор -
электронный сварочный аппарат с совершенно новыми свойствами и
возможностями:
-вырабатываемый инвертором постоянный ток имеет идеально подходящие для сварки внешние вольт-амперные характеристики, которые, к тому же, легко регулируются для каждого конкретного вида сварки и типа сварного соединения;
-вес сварочного инвертора не превышает 10 кг, и это при той же мощности на дуге, как у обычных аппаратов, а размеры инвертора вначале кажутся просто несерьезными — но это только вначале;
-электроэнергии сварочный инвертор потребляет почти в 2 раза меньше, чем обычный трансформатор или выпрямитель — внутренние индуктивные потери в нем просто отсутствуют;
-КПД сварочного инвертора превышает 90%, а значение соsFi приближается к 1, поэтому почти вся потребляемая этим аппаратом электроэнергия высвобождается на дуге.
Инвертор - устройство силовой электроники, работающее на больших токах, высоких частотах и напряжениях. Входное напряжение здесь преобразуется дважды — вначале из переменного 220 вольтв постоянное, а затем в высокочастотное переменное, с частотой до 200 кГц.
Слайд 40Технические возможности сварочных инверторов.
Инвертор со своим цифровым микропроцессорным управлением «думает» за
сварщика, непрерывно анализируя ситуацию на дуге. Вот только некоторые программы, заложенные в микросхемы процессора:
-Отключение напряжения на дуге при коротком замыкании (КЗ) электрода на свариваемую деталь. Срабатывает через 0,5 сек. после начала КЗ. Прилипания, или как еще говорят «примораживания» электрода и нагрева аппарата не происходит.
-При правильном возбуждении дуги — легким касанием («чирканьем») электрода о деталь, инвертор генерирует дополнительный импульс тока. Возбуждение дуги существенно облегчается.
-При неизбежных небольших местных КЗ в процессе сварки, инвертор генерирует серию коротких, но мощных импульсов тока, которые разрушают образующиеся перемычки из жидкого металла. Это особенно важно при сварке короткой дугой.
В результате, используя сварочный инвертор, мы получаем:
-стабильный постоянный ток, не зависящий от скачков входного напряжения;
-очень незначительное разбрызгивание металла при сварке;
-широкие возможности настройки режима для всех видов сварки плавлением — штучным электродом, аргонно-дуговой и полуавтоматической;
-исключительно низкое энергопотребление, что очень важно при включении инвертора в бытовую сеть или при его питании от электрогенератора.
Слайд 41Области применения сварочных инверторов.
Это ВСЕ виды электродуговой и плазменной сварки и
резки. Ограничений здесь нет. Полный переход всей сварочной техники и технологии на инверторные источники питания сдерживает только инерция мышления и повсеместно налаженное производство традиционных сварочных аппаратов. На перепрофилирование развернутого производства обычных трансформаторов и выпрямителей, конечно же, необходимо и время и деньги.
Сегодня инверторы успешно применяются в следующих видах сварки:
-Ручная дуговая сварка штучным электродом, часто обозначаемая аббревиатурой ММА (metal manual arc). Здесь сварочные инверторы получили наиболее широкое распространение. Это обусловлено, в первую очередь, малым весом и низким энергопотреблением аппарата. Сварщик легко перемещается вместе с аппаратом, подключая его к любой, в том числе бытовой электропроводке.
-Аргонно-дуговая сварка (TIG — tungsten inert gas) на постоянном и переменном токе. Здесь преимущества инверторной схемы проявляются не столько в весе и энергопотреблении аппарата, сколько в возможности точной регулировки многочисленных параметров режима. Для аргонно-дуговой сварки это очень важно, так как с ее помощью варят ответственные изделия с высокими требованиями к качеству и внешнему виду шва.
Слайд 42–Полуавтоматическая сварка(MIG/MAG — metal inert/active gas). Здесь инверторные схемы источников питания
дают уникальную возможность так регулировать перенос металла (капельный, струйный, с периодическими замыканиями и т. д. ), что можно почти устранить разбрызгивание металла, а это один из главных недостатков этого вида сварки.
-Плазменно-дуговая резка (PAC — plasma arc cutting) — это новая передовая технология. Скорость резки высокая, а кромка ровная и аккуратная — сразу под сварку. И здесь инверторные аппараты CUT нашли свое достойное место благодаря их «умению» обеспечить стабильность основной и дежурной дуги, а главное вследствие мобильности этих аппаратов.
Технологические преимущества инверторных сварочных аппаратов:
* минимальное разбрызгивание;
* сварка короткой дугой;
* сварка плохо свариваемых сталей;
* минимальный перегрев свариваемого изделия;
* высокие КПД и быстродействие;
* меньшие габариты по сравнению со сварочными трансформаторами;
для получения качественных швов не требуется высокой квалификации сварщика
Слайд 43Сварочные преобразователи
Для питания электрической дуги постоянным током выпускаются передвижные и стационарные
сварочные преобразователи.
Схема сварочного преобразователя: 1 — корпус; 2 — электродвигатель; 3 — вентилятор; 4 — катушка полюсов; 5 — якорь генератора; 6 — коллектор; 7 — токосъёмник; 8 — маховичок для регулирования тока; 9 — сварочные зажимы; 10 — амперметр; 11 — пакетный выключатель; 12 — коробка пускорегулирующей и контрольной аппаратуры преобразователя.
Слайд 44Однопостовой сварочный преобразователь состоит из двух машин: из приводного электродвигателя 2
и сварочного генератора постоянного тока, расположенных в общем корпусе 1. Якорь 5 генератора и ротор электродвигателя расположены на общем валу, подшипники которого установлены в крышках корпуса преобразователя. На валу между электродвигателем и генератором находится вентилятор 3, предназначенный для охлаждения агрегата во время его работы. Якорь генератора набран из тонких пластин электротехнической стали толщиной до 1 мм и снабжен продольными пазами, в которых уложены изолированные витки обмотки якоря. Концы обмотки якоря припаяны к соответствующим пластинам коллектора 6. На полюсах магнитов насажены катушки 4 с обмотками из изолированной проволоки, которые включаются в электрическую цепь генератора.
Генератор работает по принципу электромагнитной индукции. При вращении якоря 5 его обмотка пересекает магнитные силовые линии магнитов, в результате чего в обмотках якоря наводится переменный электрический ток, который при помощи коллектора 6 преобразуется в постоянный; с щеток токосъемника 7, при нагрузке в сварочной цепи, ток течет с коллектора к зажимам 9. Пускорегулирующая и контрольная аппаратура преобразователя смонтирована на корпусе 1 в общей коробке 12.
Слайд 45Преобразователь включается пакетным выключателем 11. Плавное регулирование величины тока возбуждения и
регулирование режима работы сварочного генератора производят реостатом в цепи независимого возбуждения маховичком 8. С помощью перемычки, соединяющей дополнительный зажим с одним из положительных выводов от последовательной обмотки, можно устанавливать сварочный ток для работы до 300 и до 500 А. Работа генератора на токах, превышающих верхние пределы (300 и 500 А), не 2эекомендуется, так как возможен перегрев машины и нарушится система коммутации. Величина сварочного тока определяется амперметром 10, шунт которого включен в цепь якоря генератора, смонтированного внутри корпуса преобразователя.
Обмотки генератора выполняют из меди или алюминия. Алюминиевые шины армируют медными пластинками. Для защиты от радиопомех, возникающих при работе генератора, применен емкостный фильтр из двух конденсаторов.
Перед пуском преобразователя в работу необходимо проверить заземление корпуса; состояние щеток коллектора; надежность контактов во внутренней и внешней цепи; штурвал реостата повернуть против часовой стрелки до упора; проверить, не касаются ли концы сварочных проводов друг друга; установить перемычку на доске зажимов соответственно требуемой величине сварочного тока (300 или 500 А).
Слайд 46Пуск преобразователя осуществляется включением двигателя в сеть (пакетным выключателем 11). После
подсоединения к сети необходимо проверить направление вращения генератора (если смотреть со стороны коллектора, ротор должен вращаться против часовой стрелки) и в случае необходимости поменять местами провода в месте их подключения к питающей сети.
При эксплуатации сварочных преобразователей необходимо помнить:
напряжение на зажимах двигателя, равное 380/220 В, является опасным. Поэтому они должны быть закрыты. Все подсоединения со стороны высокого напряжения (380/220 В) должен осуществлять только электрик, имеющий право на производство электромонтажных работ;
корпус преобразователя должен быть надежно заземлен;
напряжение па зажимах генератора, равное при нагрузке 40 В, при холостом ходе генератора ГСО-500 может повышаться до 85 В. При работе в помещениях и на открытом воздухе при наличии повышенной влажности, пыли, высокой окружающей температуры воздуха (выше 30°С), токопроводящего пола или при работе на металлических конструкциях напряжение выше 12 В считается опасным для жизни.
При всех неблагоприятных условиях (сырое помещение, токопроводящий пол и др.) необходимо пользоваться резиновыми ковриками, а также резиновой обувью и перчатками.
Опасность поражения глаз, рук и лица лучами электрической дуги, брызгами расплавленного металла и меры защиты от них те же, что и при работе от сварочных трансформаторов.
Слайд 47Вспомогательные устройства для источников питания
Многие специализированные источники питания дуги для сварки
на переменном и постоянном токе комплектуют устройствами, облегчающими зажигание дуги.
Наибольшее распространение получили маломощные (100—300 Вт) высокочастотные искровые генераторы, называемые осцилляторами, создающими токи высокого напряжения (2—5 кВ) и высокой частоты (150—250 кГц). Питание сварочной дуги токами высокой частоты и высокого напряжения параллельно с основным источником сварочного тока повышает устойчивость горения дуги и облегчает ее зажигание. Зажигание дуги обеспечивается даже без соприкосновения электрода с изделием, что особенно необходимо при сварке вольфрамовым электродом в защитном газе. При подаче импульсов тока от осциллятора на промежуток между изделием и электродом происходит пробой промежутка и появление в нем свободных электронов, создавая условия для горения дуги, питаемой от основного источника тока. Ток высокой частоты и напряжения безопасен для человека. С источниками питания постоянного тока осцилляторы применяют для первоначального возбуждения дуги, а переменного — как для первоначального возбуждения дуги, так и для ее возобновления после смены полярности (после перехода синусоиды тока через нуль), т. е. для поддержания устойчивого горения дуги. Осцилляторы в основном используют при сварке дугой малой мощности, при аргонодуговой сварке, при сварке тонколистового металла, при пониженном напряжении холостого хода источника сварочного тока.
Слайд 48Стабилизаторы поддерживают устойчивое горение сварочной дуги при сварке на переменном токе
плавящимся электродом путем подачи на дугу в начале каждого периода повышенного импульса напряжения, фактически повторно зажигая дугу в моменты перехода тока через нулевое значение. Стабилизатор СД2 состоит из зарядного устройства (ЗУ), конденсатора (С), трансформатора тока (Т2), контактора (К) и блока управления (БУ) Конденсатор заряжается от зарядного устройства и в момент перехода сварочного тока через нулевое значение разряжается на дуговой промежуток (Д), стабилизируя дуговой разряд. Стабилизатор представляет собой отдельный блок и подключается к вторичной обмотке сварочного трансформатора (Т1).
Для возбуждения и стабилизации горения дуги при ручной аргонодуговой сварке алюминия и его сплавов неплавящимся электродом на переменном токе применяется также возбудитель-стабилизатор ВСД01. Он обеспечивает стабильное горение дуги при длине дугового промежутка до 6 мм и устойчивое возбуждение дуги при зазоре между электродом и изделием 2 мм. В источниках питания дуги широко используют регуляторы плавного снижения сварочного тока в конце сварки. Это необходимо для заварки кратера сварного шва при его завершении.
Слайд 49Техническое обслуживание источников питания
Для обеспечения безаварийной, производительной и безопасной работы сварочного
оборудования необходимо соблюдать правила его ввода в эксплуатацию и техническое обслуживание при его работе.
Мероприятия, проводимые как с вновь поступившим, так и находящимся в эксплуатации оборудованием, должны быть зафиксированы в паспорте — аттестате на данный тип оборудования.
Новое сварочное оборудование вводят в эксплуатацию в соответствии с рекомендациями завода-изготовителя, которые прилагаются к техническому паспорту.
Проверку, монтаж и ввод в эксплуатацию нового оборудования проводят в специальных подразделениях, а не на рабочих местах
Допускается монтаж и ввод в эксплуатацию сварочного оборудования на рабочих местах, если оно является частью автоматической линии или имеет большие габаритные размеры и массу.
Слайд 50Перед вводом в эксплуатацию нового оборудования необходимо:
1. Снять консервирующую смазку со
всех узлов комплекта поступившего оборудования, провести осмотр каждого узла и проверить: все крепежные соединения и при необходимости их подтянуть; сопротивление изоляции обмоток трансформатора источника питания и электроприводов, входящих в состав ходовых тележек, подающих механизмов и т. д.; систему подачи флюса, защитного газа и охлаждающей воды.
2. После окончания осмотра и проведения необходимых испытаний провести сборку или монтаж оборудования и проверить его работу в режимах холостого хода и при работе под нагрузкой, а также при необходимости — в режиме короткого замыкания; полученные данные сопоставить с указанными в техническом паспорте, оформить документацию на проведенные испытания и сдать по акту это оборудование в подразделение, где оно будет эксплуатироваться.
Техническое обслуживание действующего сварочного оборудования направлено на предупреждение его несвоевременного выхода из строя. В техническое обслуживание входят профилактические осмотры и плановый ремонт оборудования.
Слайд 51Профилактические осмотры проводят в соответствии с инструкцией по эксплуатации оборудования для
электрической сварки плавлением, утвержденной главным сварщиком, а при отсутствии его — главным инженером предприятия.
При проведении профилактических осмотров необходимо обращать внимание на состояние источников питания, сварочных автоматов или полуавтоматов, а также на состояние заземления оборудования, надежности изоляции сварочного кабеля и присоединительных проводов. При обнаружении различного рода загрязнений, нарушения изоляции сварочного кабеля или сопротивления контура заземления необходимо зафиксировать обнаруженные дефекты в специальном журнале для профилактических осмотров и сообщить административному лицу данного подразделения.
Плановый ремонт оборудования для электрической сварки плавлением заключается в осмотре и замене определенных узлов этого оборудования согласно инструкции по техническому обслуживанию, прилагаемой к паспорту предприятием-изготовителем. Ремонт сварочного оборудования проводят специальные ремонтные подразделения, входящие в подчинение главного энергетика, главного механика или в отдельных случаях главного сварщика. Испытания сварочного оборудования после ремонта должны проводиться наладчиками.
Допуск операторов-сварщиков к наладке и ремонту этого оборудования категорически запрещается.