Сварочный выпрямитель вду 504 паспорт
Упрощенная схема выпрямителя представлена на рис.3. Напряжение на выходе выпрямителя определяется углом открытия тиристоров выпрямительного блока, который обеспечивается схемой управления тиристорами (СУ), подающей отпирающие импульсы на управляющие электроды тиристоров выпрямительного блока (В1…В6).
Падающие внешние характеристики выпрямителя ВДУ-504 формируются за счет отрицательной обратной связи по сварочному току Uост,. В цепи обратной связи предусмотрено устройство для измерения сварочного тока, которое на схеме (рис. 3) условно обозначено Дост – датчик сигнала обратной связи по току. Этот сигнал представляет собой напряжение Uост, измеряемое в милливольтах. Оно прямо пропорционально силе сварочного тока. В блоке БС оно сравнивается со стабилизированным напряжением Uэ.т. - установки по току. В результате сравнения формируется разностный сигнал ?U = Uэ.т. - Uост который подается на усилитель постоянного тока, а затем - на шестифазную схему управления тиристорами выпрямительного блока (СУ ). Поскольку напряжение обратной связи Uост пропорционально силе сварочного тока, то с увеличением тока разностный сигнал ?U = Uэ.т. - Uост будет уменьшаться. В блоке СУ этот сигнал преобразуется в сигнал открытия тиристора, при этом с уменьшением ?U угол задержки открытия тиристора увеличивается, а выходное напряжение выпрямителя с увеличением сварочного тока будет уменьшаться и наоборот. Таким образом, обеспечивается падающая внешняя характеристика.
Рис. 3. Упрощенная схема выпрямителя ВДУ-504
При холостом ходе Uост = 0 (МУ - закрыт) и на вход СУ действует только напряжение установки по току Uз.т., поэтому угол открытия тиристоров – максимальный, и напряжение холостого хода выпрямителя определяется напряжением холостого хода трансформатора. При определенной величине сварочного тока угол отпирания тиристоров станет равным нулю и напряжение на выходе выпрямителя тоже станет равным нулю, что соответствует режиму короткого замыкания. Наклон внешней характеристики выпрямителя регулируют плавно – путем изменения коэффициента усилия транзисторного усилителя с помощью регулируемого резистора Rp.
Для получения жестких стабилизированных характеристик выпрямителя ВДУ-504 в нем используется отрицательная обратная связь по напряжению дуги. Напряжение обратной связи Uосн, пропорциональное напряжению дуги, снимается с делителя R1-R2 и подается в блок сравнения БС, где сравнивается с установкой требуемого напряжения дуги. Разностный сигнал ?U=(Uзн-Uосн) поступает на усилитель с регулируемым коэффициентом усиления. Регулирование напряжения дуги в цепи обратной связи плавное, аналогичное регулирование тока с помощью резистора.
Кроме плавной регулировки тока и напряжения выпрямителя имеется два диапазона ступенчатой регулировки путем переключения соединения витков первичной обмотки трансформатора звездой или треугольником.
Соединение первичных обмоток треугольником соответствует падающим внешним характеристикам и первому диапазону жестких внешних характеристик. Соединение первичных обмоток звездой соответствует второму диапазону регулирования жестких характеристик. Переключение выпрямителя для работы на падающих характеристиках или жестких осуществляется тумблером S1.
Для работы на падающих характеристиках контакты этого тумблера S1.1 замыкаются, включая в работу цепь сигнал Uосн, а контакты S1.2 размыкаются, отключая цепь напряжения обратной связи Uосн и наоборот, для работы на жестких характеристиках флажок тумблера переводиться в противоположное положение. При этом его контакты S1.1 размыкаются, а контакты S1.2 замыкаются.
4. РАБОЧЕЕ ЗАДАНИЕ
4.1. Составить функциональную блок-схему выпрямителя и дать краткое описание функциональных блоков.
4.2. Построить семейство внешних характеристик выпрямителя при различных положениях регулятора в соответствии с заданным вариантом.
4.3. Построить регулировочную характеристику-зависимость основного регулируемого параметра от положения регулятора n:
Uхх=?(n)– только для жесткой характеристики, где n – количество делений на шкале регулятора.
I2k=f(n)– только для падающей характеристики
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
5.1. Снять верхнюю крышку и боковые стенки выпрямителя.
5.2. Изучить конструкцию выпрямителя и схему электрических соединений, используя заводской паспорт на выпрямитель и методические указания.
5.3. Собрать электрическую схему для экспериментального исследования выпрямителя (рис.4).
Рис. 4. Электрическая схема для экспериментального исследования работы выпрямителя
5.4. Установить начальное положение регулятора в соответствии с заданным вариантом работы.
5.5. Представить преподавателю электрическую схему для проверки.
5.6. Установить на место верхнюю крышку и боковую стенку выпрямителя.
5.7. Для снятия внешней характеристики необходимо включить выпрямитель в сеть и записать показания приборов на холостом ходу (опыт холостого хода) – все секции балластного реостата выключены.
Затем изменением положения ножей балластного реостата, начиная со второго, последовательно увеличивать нагрузку вплоть до короткого замыкания для выпрямителей ТОЛЬКО С ПАДАЮЩЕЙ ВНЕШНЕЙ ХАРАКТЕРИСТИКОЙ, либо – до максимального допустимого тока – для выпрямителей с жесткой характеристикой. Результаты измерений записать в таблицу 2.
Таблица 2
Результаты исследования внешней характеристики выпрямителя
5.7.2. Для снятия регулировочной характеристики необходимо, изменяя положение регулятора от минимума до максимума в 4-х точках, измерить и записать в таблицу 3 значения тока короткого замыкания для выпрямителя ВДУ-504 в режиме работы на падающей внешней характеристике. При работе в режиме жесткой характеристики выпрямителя ВДУ-504 измеряется напряжение холостого хода выпрямителя в 4-х положениях регулятора, начиная от минимального до максимального значения.
По результатам измерений необходимо построить регулировочные характеристики и описать их в соответствии с рабочим заданием.
Таблица 3
Результаты исследования регулировочной характеристики выпрямителя
| n дел. | 3 | 5 | 6 | 7 |
| Iк.з., А |
СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА
6.1. Наименование работы.
6.2. Цель работы.
6.3. Функциональная блок-схема выпрямителя с необходимым пояснительным текстом.
6.4. Электрическая схема для снятия внешних и регулировочных характеристик.
6.5. Таблицы экспериментальных данных.
6.6. Графики внешних и регулировочных характеристик выпрямителей и их описание.
6.7. Выводы по работе.
7. ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ РАБОТ ПО КУРСУ «ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ СВАРОЧНОЙ ДУГИ»
При работе в лаборатории источников питания сварочной дуги студентам приходится иметь дело с действующими электрическими установками и приборами, поэтому необходимо соблюдать меры предосторожности от возможного поражения электрическим током. Наиболее часто поражение током происходит либо при прикосновении к неизолированным частям электрооборудования, находящимся под напряжением, либо в результате отсутствия заземляющих устройств.
Все студенты должны обязательно соблюдать следующие правила техники безопасности:
7.1. Перед началом работы проверить надежность заземления корпусов источников питания.
7.2. Приступать к сборке электросхемы можно только при выключенном напряжении питающей сети. При этом защитные кожухи на борновых досках напряжения сети должны быть подняты, а рычаг кожуха должен нажимать на кнопку «стоп» магнитного пускателя. Об отсутствии напряжения можно судить по электролампе, установленной над магнитным пускателем. При выключенном пускателе лампа не горит.
7.3. Включение магнитного пускателя допускается только после проверки схемы руководителем и получения его разрешения.
7.4. При включенном оборудовании не прикасаться к его корпусу и клеммам, а также к клеммам измерительных приборов. Естественно никаких переключений производить нельзя.
7.5. Переключение регулирующих устройств трансформаторов можно производить только при отключенной питающей сети. Изменение положения регулировочных реостатов у сварочных генераторов, производится при работающих приводных электродвигателях, но обязательно на холостом ходу.
7.6. Не допускается включение и выключение оборудования под нагрузкой.
7.7. Разбирать электрическую схему необходимо при выключенном магнитном пускателе, но только после разрешения руководителя работ.
Сварочный выпрямитель вду 504
Выпрямитель сварочный типа ВДУ-504, предназначен для однопостовой механизированной сварки выпрямленным током в среде углекислого газа и под флюсом, а также для ручной дуговой сварки штучными электродами.
Выпрямитель сварочный типа ВДУ-504 передвижной, предназначен для работы в закрытых помещениях с естественной вентиляцией без искусственно регулируемых климатических условий, где колебание температуры и влажности воздуха и воздействие песка и пыли существенно меньше, чем на открытом воздухе.Технические характеристики
Номинальный сварочный ток 500 АНоминальный режим работы (ПН) 60 %
Номинальное напряжение питающей сети 380 В
В АППАРАТЕ НЕТ МЕДИ. ОБМОТКА ВЫПОЛНЕНА АЛЮМИНИЕВЫМ ПРОВОДОМ.
Универсальные сварочные выпрямители
Универсальные сварочные выпрямители. Выпрямители типа ВСУ, ВДУ обеспечивают возможность получения как жестких, так и падающих внешних характеристик, поэтому их можно применять для ручной дуговой сварки, автоматической сварки плавящимся и неплавящимся электродами в защитных газах и для сварки под флюсом.
Технические характеристики универсальных сварочных выпрямителей
Универсальный выпрямитель состоит из понижающего трансформатора, дросселя насыщения с обмотками обратной связи выпрямительного блока.
Выпрямители типа ВСУ, СДУ обеспечивают получение жестких внешних характеристик с повышенным напряжением холостого хода до 68 В, что значительно облегчает зажигание сварочной дуги и обеспечивает стабильное ее горение.
§ 100. Сварочные выпрямители [1979 Рыбаков В.М. - Сварка и резка металлов]
Типовая электрическая схема сварочного выпрямителя представлена на рис. 8 (см. гл. II). Преимущества сварочных выпрямителей перед преобразователями заключаются в отсутствии вращающихся частей, более высоком к. п. д. и меньших потерях энергии при холостом ходе, бесшумности работы, равномерной загрузке трехфазной сети, меньшей массе и более широких пределах регулирования сварочного тока и напряжения. Эти преимущества позволяют широко использовать сварочные выпрямители вместо преобразователей, особенно в условиях стационарного производства.
Сварочный выпрямитель состоит из двух основных частей: понижающего (обычно трехфазного) трансформатора с устройством для регулирования тока или напряжения и выпрямительного блока, состоящего из селеновых или кремниевых вентилей.
Конструкцию сварочного выпрямителя несколько усложняет входящий в него вентилятор для охлаждения выпрямительного блока. Вентилятор сблокирован с выпрямителем воздушным реле. Если вентилятор поврежден, то выпрямитель не включается, если повреждение произойдет во время работы, то выпрямитель выключится.
Промышленностью выпускаются однопостовые и многопостовые сварочные выпрямители. Однопостовые выпрямители рассчитаны на получение либо жесткой и пологопадающей, либо крутопадающей вольт-амперной характеристики; выпускаются также универсальные выпрямители с крутопадающими и жесткими характеристиками. Сварочный ток чаще всего регулируется изменением расстояния между обмотками трансформатора (подвижные обмотки первичные). Регулирование напряжения производится секционированием первичной обмотки, т. е. изменением коэффициента трансформации.
Многопостовые сварочные выпрямители выпускаются для одновременного питания шести, девяти и восемнадцати сварочных постов; они комплектуются соответствующим количеством балластных реостатов РБ-301.
Внешний вид универсального выпрямителя ВДУ-504 представлен на рис. 126.
Рис. 126. Сварочный выпрямитель ВДУ-504
Краткие технические данные некоторых типов сварочных выпрямителей приведены в табл. 52 - 54.
Для преобразования переменного тока в постоянный в современной промышленности используют полупроводники, которые в контакте с металлами образуют электрические вентили — приборы, обладающие способностью хорошо проводить электрический ток в одном (прямом проводящем) направлении и плохо в обратном (запирающем) направлении. Для изготовления достаточно мощных вентилей пригодны особым образом приготовленные полупроводники из селена, германия и кремния высокой чистоты. Селеновые вентили’ нашли наиболее широкое применение. Германий целесообразен лишь для относительно небольших токов, обычно не свыше 50 а. Наиболее перспективен для выпрямителей значительной мощности кремний, он удобен для выпрямления токов в сотни и тысяч ампер. По мере развития производства кремниевых выпрямителей они становятся совершеннее в техническом отношении и стоимость их постепенно снижается.
Основным фактором, ограничивающим мощность выпрямителей, является их нагрев, нарушающий нормальную работу. Поэтому мощность и надежность работы выпрямителя зависит от совершенства и надежности его охлаждения, которое во многих случаях производится специальным вентилятором. Число вентилей в выпрямителе определяется схемой выпрямления, значениями выпрямленного тока и его напряжения. В сварочных выпрямителях обычно применяются одно- или трехфазные мостовые схемы двухполупе-риодного выпрямления (рис. 1).
В однофазной мостовой схеме вентили включены в четыре плеча моста (рис. 1, а). Нагрузка Н включена в одну диагональ моста, она питается выпрямленным током I =; действующее значение выпрямленного напряжения на выходе U — .К другой диагонали моста подведен однофазный переменный ток с действующим значением напряжения U Частота пульсаций выпрямленного тока 100 гц. В трехфазной мостовой схеме (схема Ларионова) вентили включены в шесть плеч трехфазного моста; пульсации выпрямленного напряжения уменьшены, частота их 300 гц (рис. 1, б). Трехфазная система выпрямления имеет ряд преимуществ перед однофазной: выше устойчивость дуги, равномерная нагрузка всех трех фаз силовой сети переменного тока, лучше используется трансформатор, питающий выпрямитель. Поэтому обычно в сварочных выпрямителях используется трехфазная схема выпрямления.
Однофазная мостовая схема обычно применяется в комбинированных источниках питания, когда сварка может производиться на постоянном токе при включенном блоке вентилей или на переменном токе при отключенных вентилях. Простейший сварочный выпрямитель с падающей характеристикой, состоящий из трансформатора с увеличенным магнитным рассеянием и блока вентилей, удовлетворяет требованиям к обычным источникам для ручной дуговой сварки.
Трансформаторы для выпрямителей могут быть построены по тем же схемам, что и сварочные трансформаторы. Существуют и более сложные схемы сварочных выпрямителей, с регулировочными дросселями насыщения, со стабилизаторами напряжения и пр. Целесообразность таких устройств сомнительна из-за сложности и высокой стоимости; вряд ли они смогут конкурировать с электромашинными преобразователями в условиях ручной дуговой сварки. Конечно, для специальных целей более сложные устройства могут быть вполне целесообразными. Приведем основные технические данные сварочных выпрямителей ВД-101 и ВД-301 для ручной дуговой сварки. Выпрямители передвижные, состоят из понижающего трехфазного трансформатора с увеличенным магнитным рассеянием, выпрямительного кремниевого блока с вентилятором для охлаждения, пускорегулирую-щей и защитной аппаратуры (рис. 2). Сопоставление сварочных выпрямителей с электромашинными преобразователями указывает на явные преимущества первых.
Рис. 1. Типовые схемы выпрямителей
Подобно электромашинным преобразователям, сварочные выпрямители могут быть не только однопостовыми с падающей внешней характеристикой, но и многопостовыми с жесткой характеристикой, с питанием отдельных сварочных постов через балластные реостаты. Наша промышленность выпускает многопостовые сварочные выпрямители на выпрямленный ток 1000, 1600 и 3000 а для одновременного питания постоянным током 6, 9 и 18 сварочных постов, рассчитанных на ток до 300 а каждый, при коэффициенте одновременности работы постов 0,6. Мощность, потребляемая выпрямителями из питающей силовой сети при полной загрузке, соответственно 77, 123 и 230 ква при cos ф = 0,89.
Опыт показывает, что выпрямители экономичнее электромашинных преобразователей, удобнее в эксплуатации, дают более устойчивую дугу, меньшее разбрызгивание металла, обладают лучшими динамическими свойствами и повышенным быстродействием сварочной цепи. Электромашинные преобразователи сохранят значение для сетей со значительно колеблющимся напряжением. Применение в этих случаях выпрямителей со сложными стабилизаторами питающего напряжения во многих случаях нецелесообразно.
Рис. 2. Сварочный выпрямитель ВД-301
Преимущества сварочных выпрямителей перед преобразователями заключаются в отсутствии вращающихся частей, более высоком к. п. д. и меньших потерях энергии при холостом ходе, бесшумности работы, равномерной загрузке трехфазной сети, меньшей массе и более широких пределах регулирования сварочного тока и напряжения. Эти преимущества позволяют широко использовать сварочные выпрямители вместо преобразователей, особенно в условиях стационарного производства.
Рис. 3. Сварочный выпрямитель ВДУ-504
Внешний вид универсального выпрямителя ВДУ-504 представлен на рис. 3.
Выпрямители предназначены для питания сварочных установок различного назначения. Сварочные выпрямители имеют следующие преимущества по сравнению с электромашинными генераторами: широкие пределы регулирования сварочного тока, высокие динамические свойства и технико-экономические показатели, высокий КПД. Они надежны в эксплуатации и просты в обслуживании, работают бесшумно.
К недостаткам сварочных выпрямителей следует отнести: низкий коэффициент мощности, неустойчивость к перегрузкам и токам короткого замыкания, необходимость в искусственном охлаждении, зависимость напряжения от колебания напряжения сети (необходимо применять стабилизаторы напряжения).
В числителе приведено значение для жесткой внешней характеристики, в знаменателе — для мягкой.
Рис. 4. Сварочный выпрямитель ВДУ-504: 1— пульт управления; 2 — электродвигатель; 3 — дроссели; 4 — трансформатор; 5 — переключатель диапазонов.
Основными составными частями сварочных выпрямителей являются понижающие трансформаторы и полупроводниковые вентили (селеновые и кремниевые). В последнее время широко применяются тиристоры — управляемые кремниевые вентили.
Однопостовые выпрямители. Изготовляются в соответствии с ГОСТ 13821 —68.
Выпрямители типа ВС предназначены для питания автоматов и полуавто, матов при сварке в защитных газах, под флюсом и порошковой проволокой без защиты. На рис. 5 показана электрическая принципиальная схема выпрямителя ВС-600. Внешние характеристики выпрямителей типа ВС пологопадающие и жесткие. Выпрямительный блок собран на селеновых элементах; для снижения скорости нарастания тока короткого замыкания в сварочную цепь последовательно включена индуктивность.
Многопостовые выпрямители. Система многопостовой сварки состоит из сварочных постов, специальных устройств для ограничения сварочного тока (балластных реостатов), распределительной сети и источников питания многопостовых или одно-постовых, работающих параллельно.
К многопостовым источникам питания предъявляются такие требования, как снижение потерь электроэнергии до минимума и ограничение взаимного влияния постов.
Число одновременно обслуживаемых постов, номинальный ток одного поста и коэффициент одновременности включения сварочных постов указываются в паспорте многопостового источника питания.
При многопостовой сварке обычно применяются выпрямители с жесткими внешними характеристиками.
Рис. 5. Электрическая принципиальная Q1—Q3 — переключатели секций обмоток трансформатора: М — электродвигатель вентилятора: Т — трансформатор; Др — дроссель
Рис. 6. Электрическая структурная схема многопостовой сварки: схема сварочного выпрямителя ВС-600:
1 — многопостовой выпрямитель: — R3 — балластные реостаты
Балластные реостаты изготовляются согласно ГОСТ 18636—73.
Рис. 7. Электрические структурные схемы балластных реостатов РБ-501 (а) и РБ-301 (б): 10, 20, 50, 100, 150 А — ступени сварочного тока.
К недостаткам многопостовой системы следует отнести то, что при ремонте источника питания не работают все посты; миогопостовые системы имеют низкий КПД. Число одновременно подключаемых постов зависит от мощности источников питания, распределительной сети и нагрузки всех постов.
Электрические принципиальные схемы многопостовых сварочных выпрямителей показаны на рис. 8 и 9.
Рис. 8. Электрическая принципиальная схема многопостового сварочного выпрямителя ВДМ-1601: К — автоматический выключатель: KI — Кб, F2 — реле; SI — переключатель; S2, S3 — путевые выключатели; S4 — кнопка «пуск»; S5 — кнопка «стоп»; F1 — предохранители; Н — лампа сигнальная; РА — амперметр: PU — вольтметр; Т — трансформатор; Ll — L6 — катушки трансформатора; С1 — C12 — конденсаторы; Rl — RI5— резисторы; VI — V6 — выпрямители; М — электродвигатель вентилятора.
Рис. 9. Электрическая принципиальная схема многопостового сварочного выпрямителя ВКСМ-1000-1-1: С* — С6 — конденсаторы блока защиты; Q1 — автоматический выключатель; К — контакторы; St — кнопка «стоп»; S2 — кнопка «пуск»; S3, S4 — выключатели: S5 — переключатель напряжения; РА — амперметр: PU — вольтметр; М — электродвигатель вентилятора; Fl, F2 — тепловые реле; RI — R10 — резисторы.
В настоящее время самым распространенным источником питания при сварке постоянным током является сварочный выпрямитель.
Сварочные выпрямители в сравнении со сварочными преобразователями имеют существенные преимущества: у них меньше стоимость, потери холостого хода, масса и габариты, уровень шума, более высокий коэффициент полезного действия, лучшие динамические свойства и быстродействие, более устойчивое горение сварочной дуги. Недостатком сварочные выпрямителей является чувствительность к колебаниям напряжения сети. В этих условиях целесообразно применение сварочных преобразователей.
Современные сварочные выпрямители для ручной сварки выпускаются в соответствии с ГОСТ 13821—77 («Выпрямители одно-постовые с падающими внешними характеристиками для дуговой сварки». Общие технические условия).
Сварочный выпрямитель вду 504 паспорт
Основные сведения об изделии и технические данные.
Выпрямитель для дуговой сварки ВДУ-601С, в дальнейшем именуемый "выпрямитель", предназначен для ручной дуговой сварки покрытыми электродами и для комплектации сварочных полуавтоматов для дуговой сварки плавящимся электродом в среде защитного газа. Выпрямитель имеет жесткие (M1G-MAG) и падающие (ММА) внешние характеристики.
Порядок работы.
1. Подключить к выпрямителю сварочные кабели, необходимые для выбранного режима: один кабель к разъему другой - к разъему .
2. Заземлить в зависимости от полярности сварки один из выходных зажимов выпрямителя.
3. При сварке на ПХ на прямой полярности к разъему " подключить кабель, соединенный с электродом. Органы управления выпрямителя необходимо предварительно поставить в следующее положение:
- переключатель 10 (см. приложение 1) - в правое положение (сварочное напряжение выключено);
- переключатель 9 (см. приложение 1) - в левое положение (ПХ);
- ручку потенциометра 11 - в крайнее левое положение (на деление 0).
3.1. Убедиться, что концы сварочных кабелей не касаются один другого или одно -временно металлической поверхности.
3.2. Включить выпрямитель (см. п.5.7).
3.3. Переключатель 10 перевести в левое положение. Включается сварочное напряжение.
3.4. Вращая ручку потенциометра 11, проверить регулирование напряжения холостого хода, которое должно плавно увеличивается до максимального значения.
3.5. При работе выпрямителя на ПХ режим подбирается путем пробных сварок. Ориентировочно сварочный режим выбирается в зависимости от толщины металла свариваемых деталей. Марка электродов должна соответствовать марке свариваемых материалов и роду сварочного тока. Необходимо использовать марки сварочных электродов, предназначенных для сварки на постоянном токе.
3.6. После окончания сварки выключить сварочное напряжение переводом переключателя 10 в правое положение.
4. При сварке на ЖХ к зажиму "+" подключить кабель, соединенный с полуавтоматом или автоматом. Переключатель 10 установить в правое положение (дистанционное управление). При этом включение, регулирование и выключение сварочного напряжения производится органами управления полуавтомата (автомата). Переключателем 9 выбрать режим ЖХ в зависимости от диаметра применяемой сварочной проволоки. В среднем положении переключателя 9 выпрямитель настроен на работу с проволокой диаметром менее 1,6 мм. При применении проволоки диаметром 1,6 мм или более следует установить переключатель 9 в крайнее правое положение.
4.1. Подключить к разъему 2 кабель управления полуавтомата.
4.2. Включить выпрямитель (см. п.5.7).
4.3. На передней панели выпрямителя расположен тумблер 12 "ФОРСАЖ". При верхнем положении тумблера включается режим "ФОРСАЖ", позволяющий улучшить начальное зажигание дуги на проволоках диаметром 1,2-2,0 мм при токах более 150А. Эго достигается автоматической установкой повышенного напряжения холостого хода непосредственно перед зажиганием дуги. Через короткое время после зажигания напряжение на дуге также автоматически уменьшается до рабочего.
4.4. На холостом ходу произвести предварительную установку режима сварки. Для этого тумблер 12 перевести в нижнее положение (режим "ФОРСАЖ" выключен), нажать кнопку на горелке и ручкой потенциометра "U" полуавтомата установить необходимое для сварки напряжение (рабочее напряжение, рассчитанное по формуле 2). При этом следует учесть, что напряжение холостого хода на выходе выпрямителя (за счёт наклона внешней вольт-амперной характеристики на ЖХ) на 30-31% выше, чем при сварке. Так, например, для режима сварки
18В, 100А на холостом ходу следует установить напряжение 18+0,31 * 18~22В; для режима сварки 40В, 500А на холостом ходу напряжение 40+0,31 *40 ~ 52В и т. д. Устанавливаемое напряжение должен показывать вольтметр, расположенный на передней панели выпрямителя.
4.5. После предварительной установки режима приступить к сварке. В случае необходимости потенциометром "U" полуавтомата в процессе сварки подкорректировать режим.
4.6. При необходимости работы с режимом "ФОРСАЖ" необходимо перед началом сварки перевести тумблер 12 в верхнее положение.
4.7. Для подбора режима сварки на ЖХ следует пользоваться таблицей в паспорте на полуавтомат.
5. При перерывах в работе отключить выпрямитель нажатием кнопки "Стоп" на передней панели выпрямителя.
6. После окончания работы выключить выпрямитель (см. п. 5.7).
7. Отключить сварочный полуавтомат, как указано в его паспорте. Обесточить место подключения.
8. Выпрямитель снабжен термореле, защищающим силовые цепи при тепловой перегрузке.
При перегреве силовых узлов происходит отключение сварочного напряжения и зажигание индикатора 3 "Перегрев" на передней панели выпрямителя. При этом вентилятор продолжает работать, охлаждая силовые узлы выпрямителя. Работоспособность выпрямителя восстанавливается автоматически после остывания перегретых узлов через 5-10 мин., в зависимости от температуры охлаждающей среды. Индикатор "Перегрев" гаснет.
Внимание! Наличие термореле повышает надежность изделия, но не снимает ответственности потребителя за несоблюдение условий эксплуатации, либо за другие действия, приводящие к выходу выпрямителя из строя.
Выпрямитель сварочный типа ВДУ-506 УЗ предназначен для комплектации сварочных автоматов и полуавтоматов однопостовой механизированной сварки в среде углекислого газа и под флюсом, а также для сварки порошковой проволокой.
Выпрямитель может быть использован для работы со сварочными роботами и манипуляторами, а также для ручной дуговой сварки штучными электродами.
Климатическое исполнение выпрямителя «У», категория размещения 3, тип атмосферы II по ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543-70, но для работы при нижнем значении температуры окружающей среды от 263 К (минус 10°С) до 313 К (+40°С).
Выпрямитель предназначен для работы в закрытых помещениях с естественной вентиляцией без искусственно регулируемых климатических условий, где воздействие песка и пыли существенно меньше, чем на открытом воздухе, при соблюдении следующих условий:
1) высота над уровнем моря не более 1000 м;
2) среднемесячное значение относительной влажности воздуха в наиболее теплый и влажный период при продолжительности воздействия в течение 6 месяцев — 80% при 293 К (+ 20°С);
3) допускается кратковременная (чрезвычайно редко и в течение не более 6 часов) эксплуатация выпрямителя при температуре окружающей среды 318 К (+45° С) и относительной влажности 98% при 298 К (+ 25°С);
4) отсутствие резких толчков и ударов;
5) степень жесткости климатических факторов внешней среды 111 по ГОСТ 16962-71.
Не допускается использование выпрямителей во взрывоопасной среде, содержащей токопроводящую пыль, едкие пары и газы, разрушающие металлы и изоляцию.
Выпрямитель выполняется на одно из напряжений сети: 220 V- код ОКП 34 4184 3201 или 380 V— код ОКП 34 4184 3202.
Устройство и принцип работы
1. Выпрямитель является универсальным и имеет падающие (крутопадающие) и жесткие (полого падающие) внешние характеристики. Вид внешних характеристик показан на рис 5,6 и 7.
Питание выпрямителя производится от промышленной трехфазной сети переменного тока.
Каждый выпрямитель выполняется только на одно из указанных в табл. 1 напряжений.
2. Плавное регулирование сварочного тока (при падающих) и напряжения (при жестких внешних характеристиках) осуществляется резистором на блоке управления (местное регулирование), а также с полуавтомата или автомата (дистанционное регулирование).
3. Принципиальная электрическая схема приведена на рис. 2.
Схема электрическая соединений выпрямителя — на рис. 3.
Схема электрическая соединений блока управления — на рис. 4.
Перечень элементов к принципиальной электрической схеме приведен в табл. 14.
Расшифровка символических обозначений, нанесенных на панелях выпрямителя, приведена на рис. 13.
4. Заземление корпуса выпрямителя осуществляется с помощью специального болта, отмеченного символом «Заземление», расположенного на задней стенке выпрямителя.
5. Для подключения питающей сети со стороны задней стенки имеется разъем ХР1 (3) с емкостными фильтрами C1- СЗ и резисторами R1 - R3 для защиты от помех радиоприему, возникающих при сварке.
6. Подключение выпрямителя к питающей сети и защита его от коротких замыканий осуществляются автоматическим выключателем QF (4). расположенным на задней стенке.
7. Для подсоединения сварочных кабелей на передней стенке имеются два разъема: один из них XS5 (15) обозначен знаком « + », другой XS6 (30) знаком « — ».
Заземление одного из кабелей производится с помощью шины (31). расположенной с обратной стороны разъема.
8. На передней стенке расположены: разъем XS3 (16) для подключения блоков управления автомата и разъем XS4 (17) для подключения подогревателя газа (36 В), питаемого от вспомогательного трансформатора Т2.
9. В верхней части передней стенки слева расположена ниша (18) для установки блока управления полуавтомата, который вставляется в нишу и подключается к выпрямителю через разъем XS2. Разъем расположен внутри ниши.
10. В правой верхней части передней стенки установлен блок управления выпрямителем (10).
11. Под блоком управления выпрямителем расположены: сигнальная лампа контроля напряжения Н1 (29). выключатель SA1 (26) трансформатора Т2( 1 1) питания цепей управления полуавтомата, автомата и подогревателя газа, а также кнопки включения — отключения выпрямителя — «пуск» SB7 (28) и «стоп» SB6 (27).
12. Под крышей кожуха внутри выпрямителя расположены предохранители
FV1. FV5 —для защиты трансформатора Т2 (1 1), FV2. FV3. FV4 —для защиты двигателя вентилятора: FV6. FV7. FV8 — для защиты вспомогательного трансформатора ТЗ блока управления выпрямителя.
13. Расчетные данные трансформатора Т2 приведены в табл. 3.
14. Силовом трансформатор Т1 (14) трехфатный. магнитопровод из холоднокатаной электротехнической стали 3413. Обмоткн изготовлены из алюминиевого обмоточного провода марки АПСД. Обмоточные данные трансформатора приведены в табл. 4.
15. Дроссель в сварочной цепи L2 (13). Сердечник из электротехнической холоднокатаной стали 3413. Немагнитный зазор — 2 мм. Дроссель имеет рабочие (I, II) и вспомогательные (III. IV) обмотки. В цепь вспомогательных обмоток включены тиристоры VS7, VS8.
При работе на падающих внешних характеристиках переключатель SA3.7 соединяет управляющие электроды тиристоров с их катодами. Тиристоры постоянно закрыты, вспомогательные обмотки дросселя отключены. При работе на жестких внешних характеристиках на управляющие электроды тиристоров VS7 и VS8 постоянно подано напряжение от выпрямителей V31. V32. Поэтому тиристоры открываются анодным напряжением.
Наводимая в обмотках дросселя переменная э. д. с. и протекающий по ним ток управления обеспечивают автоматическое уменьшение индуктивности дросселя при работе выпрямителя на малых режимах и получение дополнительных пиков тока, что даст возможность производить сварку электродной проволокой диаметром 1,2 mm на токах с 60 А.
Обмоточные данные дросселя сварочной цепи L2 приведены в табл. 5.
16. Уравнительный реактор L1 (12). Сердечник из холоднокатаной электротехнической стали 3413 имеет две одинаковые полу обмотки. Обмоточные данные приведены в табл. 6.
17. Силовой выпрямительный блок состоит из шести тиристоров VS1-VS6 (7) типа Т161—Т160, собранных по шестифазной схеме выпрямления с уравнительным реактором.
18. Вентиляция выпрямителя воздушная, принудительная. Вентилятор выпрямителя (8) приводится во вращение трехфазным асинхронным двигателем М. Правильное направление вращения вентилятора — левое (против часовой стрелки), глядя со стороны лицевой панели. При правильном охлаждении выпрямителя воздух должен засасываться со стороны вентилей. Нормальная работа системы вентиляций контролируется ветровым реле (9). имеющим контакт SQ8 в цепи обмотки реле KV3. При нарушении вентиляции пускатель КМ2, в цепи которого находятся контакты реле KV3, отключает трансформатор Т1 от сети.
19. Дли зашиты выпрямителя от длительных перегрузок небольшой кратности пускатель КМ2 снабжен тепловым реле КМ2—FP.
20. Зашита тиристоров от перенапряжений осуществляется резисторно-емкостной цепью, состоящей из R5 и С4. Подключение этой цепи к соответствующей паре тиристоров производится диодным коммутатором V26*V28. Конденсатор С4 шунтирован разрядным резистором R4.
21. Блок управления (10) выпрямителя включает в себя: электронные платы А1 — формирования напряжения управления; А2 — формирования импульсов управления тиристорами; вспомогательный трансформатор ТЗ; выпрямительные блоки со стабилитронами и емкостными фильтрами.
22. Вспомогательный трансформатор ТЗ трехфазный. Его обмоточные данные приведены в табл. 7.
23. На лицевой панели блока управления выпрямителя расположены:
резистор-регулятор тока — напряжения RP16 (23);
тумблер предварительной установки напряжения на жестких внешних характеристиках SA2 (25);
переключатель вида внешних характеристик SA3 (21);
переключатель места управления (местное - дистанционное) SA4 (22);
тумблер включения сварочной цепи SA5 (24); вольтметр PV(19) и амперметр РА (20) для контроля режима сварки.
24. Крайнее левое положение ручки резистора RP16 блока управления соответствует минимальному значению выпрямленного напряжения и тока сварки. Поворот ручки по часовой стрелке соответствует увеличению сварочного тока и напряжения.
25. Переключатель вида внешних характеристик SA3 служит для включения выпрямителя на работу с падающими или жесткими внешними характеристиками. Положение переключателя обозначено на панели соответствующими символами.
26. Выключатель SA5 имеет фиксированное среднее положение и служит для местного включения и отключения сварочной цепи.
27. Переключатель SA4 служит для включения выпрямителя на местное или дистанционное управление.
При дистанционном управлении с пульта управления автомата или горелки полуавтомата резистор RP16 и выключатель SA5 отключены.
28. Включение тумблера SA2 позволяет в сочетании с RP16 предварительно установить рабочее напряжение при работе на жестких внешних характеристиках.
29. Включением автомата QF подается напряжение на вспомогательные цени, при этом загорается сигнальная лампа Н1. Нажатием кнопки SB7 «Пуск» подается напряжение на катушку пускателя КМ1; включается двигатель вентилятора М; подключается трансформатор ТЗ; срабатывает ветровое реле SQ8 в цепи катушки промежуточного реле KV3. При нажатии выключателя SA5 замыкается цепь катушки реле KV3, которое своими контактами подает напряжение на катушку магнитного пускателя КМ2. Силовой трансформатор Т1 подключается к сети. На выходе выпрямителя появляется напряжение. Выключение выпрямителя производится нажатием кнопки SB6 «Стоп».
30. Для удобства поворота выпрямителя при перемещении боковые и торцевые пары колес расположены в разных плоскостях и выпрямитель в стационарном положении имеет незначительны наклон.
Устройство и принцип работы силового блока ВДУ-504
Изучить устройство сварочного выпрямителя универсального ВДУ-504 и исследовать влияние изменения регулируемых параметров на форму внешних характеристик выпрямителя.
В процессе работы студент должен изучить конструкцию и принцип работы сварочного выпрямителя, а также отдельных его функциональных блоков.
Кроме того, он должен экспериментальным путем построить внешние и регулировочные характеристики и объяснить, чем обусловлены полученные формы характеристик и их расхождения. При этом студент должен использовать багаж теоретических знаний, заводскую техническую документацию, прилагаемую к выпрямителю, методические указания и натуральный образец выпрямителя.
Приступая к выполнению лабораторной работы, студент должен знать:
- устройство и принцип действия полупроводниковых неуправляемых вентилей (диодов) и управляемых вентилей (тиристоров);
- устройство и принцип работы однофазных однополупериодных и двухполупериодных схем выпрямления;
- устройство и принцип работы трехфазных схем выпрямления (простых, мостовых и комбинированных);
- устройство и принцип работы сварочных трансформаторов с нормальным и повышенным магнитным рассеянием;
- способы регулирования сварочных выпрямителей;
- устройство балластных реостатов.
Студент должен уметь:
- построить функциональную блок-схему источника питания, пользуясь его описанием и натуральным образцом оборудования;
- собирать электрические схемы;
- пользоваться измерительными приборами.
2. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Основными элементами сварочного выпрямителя являются: силовой трансформатор, выпрямительный блок, пусковое устройство, регулирующее устройство, блок фазового управления тиристорами с использованием обратных связей по току и напряжению, блок защиты и сигнализации. Силовой трансформатор любого сварочного выпрямителя (за исключением инверторного) – трехфазный, поэтому схемы всех выпрямительных блоков сварочных выпрямителей - трехфазные. Использование трехфазных схем выпрямителя необходимо для снижения глубины пульсации переменной составляющей выпрямительного напряжения. Используя различные схемы выпрямления трехфазного тока, можно значительно изменить глубину и частоту пульсации переменной составляющей.
Выпрямительный блок состоит из полупроводниковых элементов, собранных по определенной схеме. Форма внешних статических характеристик параметрических сварочных выпрямителей определяется формой характеристики силового блока переменного тока трансформатора либо формируется за счет отрицательных обратных связей по сварочному току или напряжению дуги, например, в ВДУ-504. Этот выпрямитель – с фазовым регулированием. При этом выпрямительный блок собран из не полностью управляемых вентилей, а в схему выпрямителя входит узел, содержащий систему управления вентилями, который формирует его внешнюю характеристику.
3. УНИВЕРСАЛЬНЫЙ СВАРОЧНЫЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬ ВДУ-504
Универсальность выпрямителя заключается в том, что он может работать на естественных жестких и крутопадающих характеристиках, формируемых системой авторегулирования.
В силовом блоке выпрямителя ВДУ-504 используются две простые трехфазные схемы выпрямления, соединенные между собой через уравнительный реактор (дроссель Кюблера). Поэтому для облегчения понимания принципа работы силового блока выпрямителя, вначале разберем принцип работы простой трехфазной схемы выпрямления (рис.1).
Рис.1. Простая трехфазная электрическая схема выпрямления с нулевой точкой
Из временной диаграммы видно, что напряжения U2а,U2в,U2с сдвинуты по фазе на 2p/3(град) и в течение 1/3 периода напряжение одной фазы выше напряжения двух других. Ток через вентиль iа, связанную с ним вторичную обмотку и нагрузку будет проходить в течение той трети периода, когда напряжение на данной фазе больше, чем у двух других. Работающий вентиль прекращает проводить ток тогда, когда потенциал его анода становиться ниже общего потенциала катодов.
Переход тока от одного вентиля к другому (коммутация тока) происходит в момент пересечения кривых фазных напряжений (точка а,б,в,г) (рис.1б). Выпрямленный ток проходит через нагрузку Rн непрерывно. Напряжение на выходе выпрямителя в любой момент времени равно мгновенному значению напряжения той вторичной обмотки, в которой вентиль проводит ток, и выпрямленное напряжение представляет собой кривую, огибающую верхушки синусоид фазных напряжений.
Анодный ток будет иметь форму прямоугольника с основанием 2?/3, ограниченную сверху отрезком синусоиды.
Выпрямленное напряжение содержит постоянную составляющую и наложенную на нее переменную составляющую, имеющую трехкратную частоту по отношению к частоте питающей сети, т.е. равную 3f.
Поочередное прохождение однонаправленных токов во вторичных обмотках трансформатора создает во всех трех сердечниках магнитный поток одного направления. Наличие этого потока вынужденного намагничивания приводит к необходимости увеличения сечения сердечника во избежание его насыщения, поэтому эти схемы выпрямления не используются в силовых выпрямителях.
Устройство и принцип работы силового блока ВДУ-504
Силовой трансформатор нормального рассеяния имеет две группы вторичных обмоток (А, B, C и X, У, Z), каждая из которых соединена в звезду; причем в первой группе нулевая точка звезды образована концами обмоток, а во второй группе – началами обмоток (рис.2). В результате силовая схема ВДУ-504 представляет собой параллельное соединение двух звезд А, B, C и X, У, Z, нулевые точки которых соединены через уравнительный реактор (дроссель УР). Наличие дросселя обеспечивает выравнивание мгновенных напряжений трехфазных групп и позволяет осуществлять параллельную работу последних. Инерционность плеч дросселя приводит к тому, что обе звезды работают полностью автономно в трехфазном режиме. Схема такого преобразования аналогична простой шестифазной. Нулевая точка одной звезды организована началами обмоток, а другая – концами. Это позволяет сдвинуть фазные напряжения звезд между собой на 60 электрических градусов. Поэтому частота пульсации выпрямленного напряжения также равна 6f. Существенное различие состоит в том, что в схеме с уравнительным реактором ток в нагрузку посылают одновременно два вентиля, по одному из каждой звезды, поэтому ток и напряжение нагрузки равны сумме токов и напряжений двух звезд. Это обстоятельство позволяет использовать вентили меньшей мощности.
Кроме того, отличие от простой трехфазной схемы выпрямления в схемах с уравнительным реактором (ВДУ-504) в течение рабочего интервала одновременно проходят токи во вторичных обмотках, расположенных на разных стержнях магнитной системы, при этом через две первичных обмотки, расположенных на тех же стержнях, также проходят токи. Намагничивающие силы от токов первичной и вторичной обмоток на каждом из стержней в этом случае уравновешиваются, и однонаправленный магнитный поток Ф0 не возникает.
Для улучшения динамических свойств выпрямителя в цепь выпрямленного тока включен дроссель индуктивности L (рис.3).
Читайте также: