Многопостовой сварочный выпрямитель


Многопостовые сварочные выпрямители

В различных областях промышленности для повышения эксплуатационных технико-экономических показателей вместо большого количества постов сварки, размещенных на ограниченных производственных площадях, целесообразно применять многопостовые выпрямительные установки. Они обеспечивают питание нескольких сварочных постов с помощью специальной системы шинопроводов.

Многопостовые выпрямители применяются для ручной дуговой сварки и для сварки в среде защитных газов. Они могут также использоваться для автоматической сварки под слоем флюса.

Для ручной дуговой сварки и автоматической сварки под слоем флюса применяются выпрямители типов ВКСМ и ВДМ.

В настоящее время вместо выпрямителей ВКСМ выпускаются выпрямители ВДМ. Принципиальная электрическая схема ВДМ-1001 приведена на рис. 4.9.

Сварочный выпрямитель ВДМ-1001 предназначен для одновременного питания постоянным током семи постов ручной дуговой сварки покрытыми электродами. Он состоит из трехфазного силового трансформатора Т1 (ТВТ-1000-13), двух блоков диодов, собранных из кремниевых вентилей по шестифазной кольцевой схеме выпрямления, электродвигателя с вентилятором, блоков аппаратуры и защиты. Сварочный трансформатор имеет минимальное внутреннее сопротивление, что определяется совместным размещением первичной и вторичной обмоток на стержнях сердечника. Поэтому у трансформатора жесткая внешняя характеристика, что является обязательным условием для многопостовых источников питания, т.к. только в этом случае возможна нормальная одновременная работа сварочных постов. Выпрямитель питается от сети через автоматический выключатель F1.

Рис. 4.9. Принципиальная электрическая схема ВДМ-1001

Запуск выпрямителя в работу осуществляется кнопкой S1,при этом получает питание контактор K1, который подключает двигатель вентилятора М. Поток воздуха вентилятора включает контакт реле контроля вентиляции Р. При этом катушка K2оказывается под напряжением и включает контакт K2-1, который обеспечивает работу источника при отпущенной кнопке S1. Одновременно с этим замыкаются контакты К2Mкатушки К2, включающие первичную обмотку сварочного трансформатора в сеть. Работа трансформатора возможна только при включенном вентиляторе. Выключение выпрямителя от сети производится нажатием кнопки S2, в результате чего обесточивается цепь катушек реле К1 и К2и отключается вентилятор.

Для исключения ложных срабатываний автоматического выключателя F1от пускового тока, в цепь первичной обмотки трансформатора введены добавочные резисторы R1и R2. Последовательность включения силового трансформатора выбрана такой, что сначала контактами K1.4 и К1.5пускателя K1 указанные резисторы включаются последовательно первичной обмотке, а затем они шунтируются главными контактами K2М пускателя K2. Силовой трансформатор защищен от перегрузок тепловыми контактами реле К2F, встроенными в магнитный пускатель К2 и отключающими выпрямитель при перегрузках.

Для защиты кремниевых вентилей выпрямительного блока и обмоток трансформатора от коммутационных перенапряжений диоды шунтируются защитными R–С цепочками, которые состоят из последовательно соединенных сопротивлений и конденсатора. Поскольку выпрямитель имеет жесткую внешнюю характеристику, режим короткого замыкания для него является аварийным и недопустимым. Поэтому для защиты выпрямителя применен быстродействующий автомат F1, который выключает установку в момент короткого замыкания или в случае пробоя одного из вентилей его выпрямительного блока.

Комплектно к выпрямителю прилагается семь балластных реостатов РБ-301, которые при ручной дуговой сварке по одному включаются на каждый сварочный пост. Реостаты включаются последовательно со сварочной дугой поста и выполняют следующие функции:

– при жесткой внешней характеристике выпрямителя создают падающую внешнюю характеристику на дуге сварочного поста;

– служат регулятором тока сварочного поста (РТСП);

– ограничивают ток короткого замыкания сварочного поста, предохраняя выпрямитель от недопустимых перегрузок по току.

Балластный реостат РБ-302 представляет собой набор параллельно соединенных резисторов, подключаемых к нагрузке с помощью рубильников S1–S7. При различных комбинациях включенных рубильников реостат имеет сопротивление от 0,1 до 5 Ом. Вблизи каждого рубильника указана сила тока (6, 10, 20 А и т.д.), получаемая при его включении. Другие значения токов в интервале от 6 до 316 А получаются суммированием величин, соответствующих одновременно включенным рубильникам.

В последние годы выпускаются балластные реостаты типа РБС-303 МУ2 и РБС-303 У2.

Количество постов, питаемых от одного многопостового выпрямителя, можно определить по формуле

, (4.1)

где Iн – номинальный ток нагрузки выпрямителя, А; Iд – сварочный ток поста, А; К – коэффициент одновременности работы поста, который для ручной сварки принимается равным 0,5, а для полуавтоматической и автоматической сварки 0,7.

Различные модификации выпрямителей ВДМ имеют разное количество вентилей в выпрямительном блоке в зависимости от тока нагрузки. Выпрямители ВДМ-1601 комплектуются девятью балластными реостатами РБ-301, ВДМ-3001 – восемнадцатью.

Выпрямители для сварки в углекислом газедолжны удовлетворять несколько более жестким требованиям. Во-первых, поскольку по технологическим соображениям не допускаются колебания рабочего напряжения более чем на ±1,5 В, напряжение выпрямителя должно быть стабилизировано с точностью не ниже ±5 %, а внешняя характеристика должна иметь наклон не более 0,002 В/А. Второе отличие заключается в необходимости регулирования напряжения с кратностью около 2. В-третьих, постовое устройство должно ограничивать разбрызгивание металла.

В качестве многопостовых могут применяться универсальные выпрямители типов ВДУ-1201, ВДУ-1202, ВДУ-1604 (разд. 4.5), при этом используют жесткие характеристики с плавной регулировкой напряжения.

Для многопостовой сварки в защитных газах выпускаются выпрямители ВДГМ и ВМГ. Технология сварки плавящимся электродом в среде углекислого газа предъявляет ряд дополнительных требований к многопостовым системам. При сварке наблюдается сильное разбрызгивание, причиной которого являются быстро нарастающие пики токов при резких колебаниях проводимости разрядного промежутка, что нарушает устойчивость горения дуги. Поэтому требуется стабилизация выпрямленного напряжения.

В состав выпрямителя типа ВДГМ (рис. 4.10) входят трехфазный трансформатор Т1, шестифазный выпрямительный блок V1, блок стабилизации напряжения V2, блок управления БУ, вентилятор с ветровым реле.

Рис. 4.10. Принципиальная схема многопостового выпрямителя ВДГМ

Обмотки трансформатора выполнены алюминиевой шиной и соединены в «звезду» – первичные W1, в шестифазную «звезду» с уравнительным реактором УР – вторичные W2.

Выпрямительный блок собран из кремниевых вентилей В2-200 по два в плече выпрямителя ВДГМ-1001 и по три – выпрямителя ВДГМ-1601.

Для стабилизации напряжения используется тиристорный блок V2, собранный из шести кремниевых тиристоров Т-160 по схеме встречно-параллельного включения двух вентилей в каждую из трех фаз, вследствие чего на трансформатор Т1 подается не выпрямленное, а переменное трехфазное напряжение.

В блоке управления БУ сравнивается выходное напряжение выпрямителя, снятое с контактов 1 и 2, с опорным, что изменяет угол управления тиристорами при колебаниях напряжения сети. Таким образом, достигается стабилизация выпрямленного напряжения.

Выпрямители типа ВДГМ снабжены балластными реостатами РБГ-301 (для регулирования сварочного тока) и разделительно-стабилизирующими дросселями ДР-301 с двуми ступенями регулирования для уменьшения разбрызгивания. Выпускаются также источники ИДГМ-1001/1601, которые являются комбинацией выпрямителей ВДГМ-1001 и ВДГМ-1601.

Дата добавления: 2017-11-21; просмотров: 5399; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Похожие статьи:

poznayka.org

Многопостовой сварочный выпрямитель

03.05.2017

Многопостовые сварочные выпрямители

 Функционально многопостовые сварочные источники предназначены для выпрямления синусоидального тока в постоянный и для обеспечения независимой работы нескольких постов. Они имеют жесткую внешнюю ВАХ и чтобы получить падающие характеристики, последовательно к нему подключают балластный реостат. В зависимости от идентичности сварочных режимов необходимо обеспечивать регламентированные схемы подключения каждого поста.

 Многопостовые сварочные выпрямители производятся в стационарных и мобильных модификациях. Количество подключаемых постов зависит от номинального тока агрегата и может доходить до 30, но наиболее оптимальной является одновременная работа до 4 ÷ 6 постов. Для определения количества подключаемых постов можно использовать обобщенную формулу:

 Где Iном и Iном. пост – соответственно номинальный ток выпрямителя и поста, k0 – коэффициент одновременности работы (k0= 0,5 ÷ 0,9).

Разнообразие модельного ряда

 Для каждого вида сварки производятся соответствующие модели. Таким образом, многопостовые выпрямители выпускаются в отдельных классах:

1) Для ручных сварочных работ. Используются для создания систем питания от общецеховых жестких токопроводов.2) Для механизированной сварки под флюсом. Предназначены для централизации сетевого подключения и, как правило, эксплуатируются в аналогичных нагрузочных режимах.

3) Для полуавтоматической сварки в среде защитных газов. За счет автономного регулирования напряжения и комплектации дроссельным катушками могут использоваться для выполнения работ в любом пространственном положении.

 Сейчас на рынке многопостовые выпрямители представлены многочисленными брендами включая «СЭЛМА», «СиМз» и «ИТС», шведский «ESAB» и североамериканский «LINCOLN ELECTIC». Наиболее инновационные модели разработаны на основе тиристорного регулирования электротехнических параметров для каждого поста и внедрения обратных связей по току. Это позволяет использовать один и тот же многопостовой выпрямитель и для работы с покрытыми электродами и выполнения сварки в среде CO2.

Преимущества и недостатки

 Применение многопостовых выпрямителей целесообразно при масштабном одновременном проведении сварочных работ в промышленных условиях. За счет их использования возможно:

-Оптимизировать рабочее пространство.-Минимизировать расходы электроэнергии.-Снизить затраты на содержание и ремонт оборудования.-Обеспечить одновременно автономную работу нескольких сварщиков.

-Проводить в случае необходимости сварочные работы с токами больших значений.

 За счет простой конструкции такие источники тока отличаются долговечностью, ремонтопригодностью, возможностью проведения работ в обширном температурном диапазоне и простым алгоритмом обслуживания и подключения.

 Но, несмотря на ряд преимуществ, многопостовые сварочные выпрямители характеризуются ступенчатым регулированием токовой нагрузки, значительными потерями мощности в балластном реостате и соответственно невысоким КПД. Данных недостатков опять-таки лишены модели, работающие на основе тиристорных модулей.

svarochny-invertor.ru

Многопостовые сварочные выпрямители

    Сеть профессиональных контактов специалистов сварки
 
 

Темы: Сварочный выпрямитель..

Многопостовые сварочные выпрямители постоянного тока могут применяться для ручной и механизированной сварки. Многопостовые выпрямители для ручной сварки с регулированием силы тока поста балластными реостатами предназначены в основном для создания многопостовых систем питания от общецеховых магистральных шинопроводов, имеют жесткую внешнюю вольт-амперную характеристику. Отличаются простой конструкцией и высокой надежностью. Технические данные выпрямителей приведены в таблице 1.

Таблица 1. Многопостовые сварочные выпрямители типа ВДМ, технические характеристики.

Номинальная сила сварочного тока, А
Номинальный режим работы ПН, %
Номинальное рабочее напряжение, В
Напряжение холостого хода, В
Номинальная сила тока поста при ПН-60 %, А

Технические данные балластного реостата типа РБ-302 приведены ниже.

Номинальная сила сварочного тока, А, при ПН-60%.................. 315Пределы регулирования силы тока (при падении напряжения на зажимах реостата 30 В), А....... 6-315Разница между силой тока соседних ступеней, А, не более............. 6

Масса, кг...................... 29,5

Многопостовые сварочные выпрямители для ручной дуговой сварки с тиристорным регулированием режима на каждом посту могут организовать местные системы многопостового питания.

Четырехпостовой выпрямитель ВДМ-4х301 УЗ имеет падающие внешние характеристики с тремя различными наклонами (0,2; 0,4; 0,7 В/А) и предназначен для питания четырех постов ручной дуговой сварки током обратной полярности. Может работать как двупостовой источник питания с силой тока поста до 500 А. Снабжен ограничителем напряжения холостого хода. Выпрямитель может использоваться в составе передвижных сварочных агрегатов. Технические показатели выпрямителя характеризуются следующими данными.

Число постов................... 4Номинальная сила тока поста, А . . . . 315ПН поста, %................... 60Коэффициент одновременности работы постов........................ 1Номинальное рабочее напряжение поста, В .............. 33Напряжение холостого хода, В...... 80Пределы регулирования силы сварочного тока, А........................ 60-315Пределы регулирования рабочего напряжения, В...................... 22-32КПД, %, не менее............... 65

Масса, кг...................... 710

Многопостовым выпрямителем для механизированной сварки является выпрямитель типа ВМГ-5000, предназначенный для централизо-ванного питания постов при многопостовой сварке в углекислом газе. Может быть использован и при сварке под флюсом или наплавке, может одновременно питать 30 сварочных постов (сила тока поста 315 А) при сварке в СO2. При силе тока поста 400 и 500 А число постов, питающихся от одного выпрямителя, соответственно уменьшается. Выпрямитель имеет жесткую внешнюю характеристику вследствие низкого внутреннего сопротивления (0,3... 0,9)10-3 Ом, что исключает взаимное влияние сварочных постов при работе.

Получение падающих (крутопадающих) характеристик и регулирование режима сварки на отдельных постах осуществляется балластными реостатами. Каждый выпрямитель типа ВМГ-5000 поставляется комплектно с 30-ю балластными реостатами, выполненными на базе серийного балластного реостата РБ-501. При сварке на вертикальной поверхности и в случае тонкого металла в цепь поста рекомендуется последовательно с балластным реостатом включить дроссель ОИ-105, который поставляется при необходимости комплектно с выпрямителем ВМГ-5000.

Выпрямитель питает шинопровод, разведенный по цеху, обычно на два плеча, длиной не более 75 м каждый, к которым подключено по 15 сварочных постов. Расчет шинопровода производится не по плотности силы тока, а по падению напряжения. Предельное падение напряжения на конце шинопровода не должно превышать 2 В. Выпрямитель ВМГ-5000, шинопровод, балластные реостаты, и дроссели составляют систему многопостового питания. Технические данные элементов этой системы приведены ниже.

Многопостовой сварочный выпрямитель ВМГ-5000:

Номинальная сила выпрямленного тока, А, при ПН-100%............ 5000Выпрямленное напряжение (по ступеням), В..................... 30, 35, 40, 50, 60Максимальная потребляемая мощность, кВА................. 317Максимальная сила первичного тока, А ............. 480Число сварочных постов........... 30Сила тока поста, А............... 315Коэффициент одновременности работы постов................... 0,53КПД, %, не менее................ 92Масса, кг...................... 2490

Габаритные размеры, мм 1500 х 1150 х 1685

Балластный реостат:

Номинальная сила сварочного тока, А, при ПН-60%............. 315Число ступени регулирования (семь рубильников)............... 58Пределы регулирования сопротивления, Ом............ 0,0266...0,75

Масса, кг...................... 50

Дроссель:

Номинальная сила сварочного тока, А....................... 315Индуктивность, МГн, не менее...... 0,3Род тока...................Постоянный

Масса, кг...................... 40

Copyright. При любом цитировании материалов Cайта, включая сообщения из форумов, прямая активная ссылка на портал weldzone.info обязательна.

weldzone.info

Устройство и виды сварочного выпрямителя

Распространённый в практике строительно-монтажных работ выпрямитель для сварочного аппарата состоит из ряда узлов и агрегатов, в основу работы которых заложен принцип преобразования сетевого напряжения.

Одновременно со снижением его величины в трансформаторе увеличивается предельно допустимое значение тока, который может «сниматься» с вторичной обмотки преобразовательного устройства.

В этом и состоит назначение выпрямителя – преобразовывать напряжение и повышать ток до значений, требуемых для сварки.

Устройство аппарата

После выделения и выпрямления мощными вентильными диодами токовой составляющей, на выходе сварочного выпрямителя формируется постоянный ток заданной величины, достаточный для образования мощной электрической дуги.

Полученный дуговой разряд и является той рабочей средой, которая необходима для сварки стальных заготовок и сплавов цветных металлов.

Для более полного ознакомления с агрегатом следует рассмотреть устройство сварочного выпрямителя с точки зрения подготовки его к свариванию заготовок.

При этом должны приниматься во внимание такие технические детали, как соблюдение полярности подключения проводов и другие рабочие моменты.

С позиции пользователя (или оператора) выпрямитель представляет собой модификацию электронного устройства, к выходным контактам которого подключаются два сварных кабеля плюсовой и минусовой полярности.

Один из ответных концов этих проводов подсоединяется к свариваемому изделию, а второй крепится на держателе электрода или встраивается в специальную газовую горелку.

В зависимости от условий сварки, а также от вида свариваемого материала выбирается требуемый режим работы и полярность подключения электродов к инструменту и заготовке.

Сам процесс соединения заготовок запускается посредством замыкания дуги между сплавляемой поверхностью и концом стержневого электрода. Дуга образуется за счёт сварочного тока, протекающего в цепи.

Помимо самого преобразовательного устройства, в состав сварочного выпрямителя обязательно входят элементы защиты и контроля параметров сварки, а также специальные органы управления.

Все перечисленные элементы управления и подключения трансформаторного выпрямителя объединены на одной рабочей панели с продуманной эргономикой, обеспечивающей удобство обращения со сварочным аппаратом.

Виды преобразователей

Согласно тому, какая электрическая схема используется в данной конкретной модели преобразователя, все сварочные выпрямители подразделяются на следующие группы:

  • выпрямители под условным обозначением «ВДМ», состоящие из понижающего трансформатора, мощного диодного мостика и сглаживающего конденсатора, имеющие всего один выход (пост);
  • универсальные выпрямители, изготавливаемые по многопостовой схеме и подключаемые к сети 3-х фазного напряжения;
  • выпрямители типа «инвертор», относящиеся к категории сложных электронных устройств с импульсным преобразованием входного напряжения.

Каждая из указанных разновидностей сварочных выпрямителей имеет свои достоинства и недостатки и применяется в соответствующих их техническим характеристикам условиях.

Однопостовые

Так, однопостовые аппараты отличаются относительно невысокой ценой, но при этом имеют один существенный недостаток, заключающийся в небольшой длительности непрерывной работы.

Они рассчитаны на рядового покупателя в любительском ранге, занимающегося сваркой лишь от случая к случаю.

Многопостовые

В отличие от «ВДМ» аппаратов многопостовые выпрямители имеют определённые преимущества, выражающиеся в увеличенной продолжительности непрерывной работы и в наличии отдельного блока управления (БУ) для каждого из постов. При этом все эти БУ содержат в своём составе специальный регулировочный элемент (реостат) и дроссельный ограничитель.

Указанные устройства широко применяются в производствах, специализирующихся на изготовлении металлоконструкций, а также на поточных сварочных линиях и обычных стройплощадках.

Инверторные

Сварочные выпрямители инверторного типа представляют собой сложную электронную конструкцию, работающую по схеме импульсного преобразования напряжения и дополненную активными элементами фильтрации и стабилизации.

Благодаря усовершенствованиям функциональные возможности этих агрегатов заметно расширяются. При работе с электронным инвертором удаётся легко зажигать дугу и обеспечивать ее стабильность на протяжении всего процесса сварки.

Различные модели инверторных устройств имеют несколько отличные от типовой схемы. Однако по принципу получения выпрямленного тока они относятся к одной и той же категории импульсных выпрямителей.

За счёт снижения веса преобразовательного модуля такие сварочные трансформаторы более удобны в обращении и транспортировке, чем обычные выпрямители.

Промышленные образцы

Рассмотрим один из промышленных образцов многопостового сварочного оборудования под заводским наименованием ВКСМ-1000-1-1 (ГОСТ 5.153-72).

Этот выпрямитель обеспечивает одновременное питание сразу шести сварочных постов с рабочим током 300 Ампер и выполнен по схеме с «жёсткой» выходной характеристикой.

В состав выпрямителя входят следующие основные узлы:

  • преобразователь (понижающий трёхфазный трансформатор);
  • выпрямительный модуль со встроенным вентилятором охлаждения;
  • элементы пускорегулирующей и блокирующей (защитной) аппаратуры.

Производители этой модели сварочного агрегата побеспокоились о простоте конструкции прибора, а также о его надёжности и экономичности.

Для этого первичная обмотка трансформатора ТС обустроена по схеме классического «треугольника», а вторичная состоит из 2-х фазных обмоток, соединённых «звездой».

Среди популярных моделей отечественных выпрямителей можно выделить универсальный агрегат марки ВДМ 1202С, отличающийся прекрасными сварочными характеристиками.

При работе с этим прибором могут применяться любые типы покрытых электродов, что упрощает работу с ним и устраивает не только любителей, но и профессионалов.

Техническое обслуживание и ремонт

Бережное отношение к сварочному оборудованию предполагает своевременный его ремонт и текущее техническое обслуживание, исключающее преждевременный выход из строя.

Перед проведением ТО аппарат размещается на специально оборудованном для этих целей рабочем месте, после чего с него снимается наружный защитный кожух.

После разборки внутренние пространства сварочного выпрямителя и отдельные его узлы тщательно очищаются от осевшей пыли и грязи с помощью струи сжатого воздуха.

При наличии сильно загрязнённых мест их дополнительно протирают чистой мягкой фланелевой тряпочкой или ветошью. И лишь после этого приступают к процедурам, предусмотренным регламентом ТО.

При их проведении меняется смазка в подшипниках вентилятора, а также подгоняются контакты пускателей, автоматических выключателей и коммутаторов модуля управления.

В случае ремонта вышедшего из строя аппарата все его узлы предварительно осматривают визуально, и только затем переходят к поиску неисправности с помощью специальной измерительной аппаратуры.

В процессе поиска повреждений сначала проверяют все имеющиеся в схеме контакты, а также измеряют изоляцию внутренней разводящей проводки, сопротивление которой не должно быть менее 5 Мегом.

Помимо этого, исследуют элементы выпрямительного блока и фильтрующие конденсаторы, после чего визуально обнаруженные повреждённые детали заменяют новыми.

После этого можно попробовать вновь подключить агрегат и проверить его на работоспособность. В случае если выпрямитель по-прежнему не работает – лучше всего обратиться в специальную мастерскую, где профессионалы разберутся с возникшей неисправностью.

Подводя итоги, необходимо отметить, что выбор подходящего для бытовой эксплуатации выпрямителя должен строиться на учете множества факторов. Только при их соблюдении удаётся подобрать недорогой и достаточно надёжный агрегат, позволяющий сваривать большинство материалов.

svaring.com


Смотрите также