ВУЗы по физике Готовые работы по физике Как писать работы по физике Примеры решения задач по физике Решить задачу по физике онлайн

Сварочные аппараты переменного тока


Выпрямительные установки имеют более высокий КПД. Кро­ме того, следует отметить такие важные преимущества их, как отсутствие вращающихся частей, малую массу, небольшие габа­риты и дешевизна. Важным преимуществом являются также их высокие динамические свойства вследствие меньшей электромаг­нитной инерции. Сила тока и напряжение при изменении режи­ма работы сварочной цепи изменяются практически мгновенно. Используемая трехфазная мостовая система выпрямления обес­печивает меньшую пульсацию выпрямленного тока и более рав­номерную нагрузку фаз силовой сети переменного тока.

6.4.  Сварочные аппараты переменного тока

Применяемые на заводах и на строительно-монтажных площад­ках сварочные аппараты переменного тока подразделяют на четы­ре основные группы:

1.  С отдельным дросселем типа СТЭ.

2.  Со встроенным дросселем типа СТН и ТСД.

3.  С подвижным магнитным шунтом типа СТАН.

4.  С увеличенным магнитным рассеянием и подвижной обмот­кой типа ТС и ТСК.

Эти группы отличаются по конструкции и по электрической схеме. Сварочные аппараты состоят из понижающего трансформа­тора и специального устройства. Трансформатор обеспечивает пи­тание дуги переменным током напряжением 60…70 В, а специ­альное устройство служит для создания падающей внешней харак­теристики и регулирования величины сварочного тока.

Сварочные аппараты с отдельным дросселем (рис. 6.3) состоят из понижающего трансформатора и дросселя. Трансформатор име ет сердечник (магнитопровод) 2 из штампованных пластан, изго­товленных из

тонкой трансформаторной стали толщиной 0,5 мм. На сердечнике расположены первичная 1 и вторичная 3 обмотки. Первичная обмотка из изолированной проволоки подключается к сети переменного тока напряжением 220 или 380 В. Во вторичной обмотке, изготовленной из медной шины, индуцируется ток на­пряжением 60…70 В. Небольшое магнитное рассеивание и малое омическое сопротивление обмоток обеспечивают незначительное внутреннее падение напряжения и высокий КПД трансформатора. Последовательно вторичной обмотке в сварочную цепь включена обмотка 4 дросселя Др (регулятора тока). Сердечник (магнитопро­вод) дросселя набран из пластин тонкой трансформаторной стали и состоит из двух частей: неподвижной 5, на которой расположена обмотка дросселя, и подвижной 6, перемещаемой с помощью вин­тового приспособления 7.

Дроссель предназначен для регулирования сварочной силы тока и создания падающей внешней характеристики трансформатора на дуге. При возбуждении дуги (при коротком замыкании) большой ток, проходя через обмотку дросселя, создает мощный магнитный поток, наводящий ЭДС дросселя, направленную против напряже­ния трансформатора. Вторичное напряжение, развиваемое трансфор­матором, полностью поглощается падением напряжения в дросселе. Напряжение в сварочной цепи почти достигает нулевого значения.

При возникновении дуги сварочная сила тока уменьшается; вслед за этим уменьшается ЭДС самоиндукции дросселя, направленная

против напряжения транс­форматора, и в сварочной цепи устанавливается рабочее напряжение, необходимое для устойчивого горения дуги, меньшее, чем напряжение хо­лостого хода. Изменяя величи­ну зазора а между неподвиж­ным и подвижным магнито — проводом, изменяют индук­тивное сопротивление дроссе­ля и тем самым силу тока в сварочной цепи. При увеличе­нии зазора магнитное сопро­тивление магнитопровода дросселя увеличивается, маг­нитный поток ослабевает, уменьшается ЭДС самоиндук­ции катушки и ее индуктив­ное сопротивление. Это при­водит к возрастанию сварочной силы тока. При уменьшении зазора свароч­ная сила тока уменьшается.

По этой схеме изготовлены и эксп­луатируются сварочные трансформато­ры типа СТЭ. Такие трансформаторы широко применяются на строительно­монтажных площадках, на заводах и при сварке магистральных трубопро­водов.

Сварочные аппараты со встроенным дросселем (рис. 6.4). Магнитопровод трансформатора состоит из основного сердечника 7, на котором расположе­ны первичная и вторичная 6 обмотки собственно трансформатора, и доба­вочного сердечника 4 с обмоткой дрос­селя 5 (регулятор силы тока). Добавоч­ный магнитопровод расположен над основным и состоит из неподвижной и подвижной частей, между которы­ми при помощи винтового механизма 3 устанавливается необходимый воз­душный зазор а.

Регулирование сварочной силы тока производится изменением воздушно­го зазора а: чем больше зазор а, тем больше сварочная сила тока.

Сварочные аппараты с подвижным

магнитным шунтом (рис. 6.5) имеют целый замкнутый магнито­провод, у которого на одном стержне расположены первичная 4 и вторичная 3 обмотки, а на другом — реактивная обмотка 1. Между ними находится стержень — магнитный шунт 2. Шунт замыкает магнитные потоки, создаваемые первичной и реактивной обмот­ками. При этом образуются магнитные потоки рассеяния, которые создают значительное индуктивное сопротивление. Таким образом обеспечивается падающая внешняя характеристика трансформа­тора.

Регулирование сварочной силы тока производится перемеще­нием магнитного шунта вдоль направления магнитного потока. При выдвижении шунта рассеяние магнитных потоков первичной и ре­активной обмоток уменьшается, вследствие чего уменьшается ин­дуктивное сопротивление трансформатора. При этом значение сва­рочной силы тока возрастает. На таком принципе работают сва­рочные аппараты типа СТАН-0 и СТАН-1.

Сварочные аппараты с увеличенным магнитным рассеянием и под­вижной обмоткой без дросселя. Трансформатор имеет магнитопро­вод в виде стержней, на которых расположены по две катушки: одна с первичной обмоткой, а вторая со вторичной обмоткой. Ка­тушки обмоток соединены параллельно. Первичная катушка зак­реплена неподвижно. Катушка вторичной обмотки перемещается винтовым механизмом вручную. Регулирование сварочной силы тока осуществляется путем изменения расстояния между катушками пер­вичной и вторичной обмоток трансформатора. Чем меньше рас­стояние между катушками обмоток, тем больше сварочная сила тока. Поэтому принципу изготовлены трансформаторы типа ТС и ТСК с алюминиевыми обмотками.

Трехфазные сварочные трансформаторы применяют при сварке трехфазной дугой спаренными электродами. Применение трехфаз­ных сварочных аппаратов имеет большое экономическое значение, так как они обеспечивают высокую производительность, экономию электроэнергии (КПД достигает 0,9) и равномерную загрузку фаз сети при высоком коэффициенте мощности (cos <р < 0,8). Однако сварка трехфазным током получила ограниченное применение вви­ду сложности сварочного оборудования и непригодности для свар­ки в потолочном и вертикальном положениях.

6.5.  Электробезопасность сварочных работ

Защита от поражения электрическим током. При исправном состоянии оборудования и правильном выполнении сварочных работ возможность поражения током исключается. Однако в прак­тике поражения электрическим током происходят вследствие не­исправности сварочного оборудования или сети заземления, не­правильного подключения сварочного оборудования к сети, не­правильного ведения сварочных работ.

В этих случаях поражение от электрического тока происходит при прикосновении к токонесущим частям электропроводки и сварочной аппаратуры. Величина силы тока, проходящей через орга­низм человека, зависит от его электрического сопротивления. Это сопротивление определяется не только условиями труда, но и со­стоянием здоровья человека. Опасность поражения сварщика и под­собных рабочих током особенно велика при сварке крупногаба­ритных резервуаров, во время работы внутри емкостей лежа или полулежа на металлических частях свариваемого изделия или при выполнении наружных работ в сырую погоду, в сырых помещени­ях, котлованах, колодцах и др.

Поэтому сварочные работы должны выполняться при соблюде­нии основных условий безопасности труда. Корпус сварочного аг­регата или трансформатора должен быть заземлен. Заземление осу­ществляется, как правило, с помощью медного провода, один конец которого закрепляется к корпусу сварочного генератора или трансформатора к специальному болту с надписью «земля», а вто­рой конец присоединяется к заземляющей шине. Заземление пере­движных сварочных аппаратов и генераторов производится до их включения в силовую сеть, а снятие заземления — только после отключения от силовой сети. При наружных работах сварочные аг­регаты и трансформаторы должны находиться под навесом, в па­латке или в будке для предохранения от дождя и снега. При невоз­можности соблюдения таких условий сварочные работы во время дождя или снегопада не производят, а сварочную аппаратуру ук­рывают от воздействия влаги.

Для подключения сварочных аппаратов к сети должны исполь­зоваться настенные ящики с рубильниками, предохранителями и зажимами. Длина проводов сетевого напряжения не должна пре­вышать 10 м. При необходимости нарастить провод применяют со­единительную муфту с прочной изоляционной массой или провод с электроизолирующей оболочкой. Провод подвешивается на вы­соте 2,5…3,5 м. Спуски следует заключать в металлические трубы. Вводы и выводы должны иметь втулки или воронки, предохраня­ющие провода от перегибов, а изоляцию от порчи. Все сварочные провода должны иметь исправную изоляцию и соответствовать применяемым токам. Например, для сварочной цепи при свароч­ной силе тока 100 А необходимо применять провода марки ПР или ПРГ сечением не менее 10 мм2, при силе тока до 300 А сечение должно быть не менее 50 мм2, а при силе тока 600 А — 100 мм2. Применение оголенных проводов и проводов с ветхой и растре­панной изоляцией запрещается. При работах внутри резервуара или при сварке сложной металлической конструкции к сварщику на­значают дежурного наблюдателя, который должен обеспечить бе­зопасность работ и при необходимости оказать первую помощь.

Наташа

Автор

Наташа — контент-маркетолог и блогер, но все это не мешает ей оставаться адекватным человеком. Верит во все цвета радуги и не верит в теорию всемирного заговора. Увлекается «нефрохиромантией» и тайно мечтает воссоздать дома Александрийскую библиотеку.

Другие статьи


Похожая информация


Распродажа дипломных

Скидка 30% по промокоду Diplom2020

А ты боишься COVID-19?

Пройди опрос и получи промокод