Generatori za zavarivanje

Generatori za zavarivanje su dio zavarivačkih pretvarača i jedinica za zavarivanje.

Zavarivački pretvarač sadrži pogonski trofazni elektromotor, istosmjerni generator za zavarivanje i uređaj za regulaciju struje zavarivanja.

Zavarivač sadrži pogonski motor s unutarnjim izgaranjem, istosmjerni električni generator za zavarivanje i uređaj za kontrolu struje zavarivanja.

Generatori za zavarivanje Po izvedbi razdjelnika i ventila te po principu rada na samouzbudne i neovisno pobudne generatore.

Kolektorski zavareni generatori s neovisnom pobudom koji se koriste u zavarivačkim pretvaračima, čija je proizvodnja u našoj zemlji prekinuta 90-ih godina 20. stoljeća, ali još uvijek rade u nekim organizacijama.

Ostale vrste generatora trenutno su dio strojeva za zavarivanje.

Kolektorski generatori za zavarivanje

Kolektorski generatori su istosmjerni strojevi koji sadrže stator s magnetskim polovima i namotima te rotor s namotima čiji krajevi vode do kolektorskih ploča.

Kada se rotor okreće, zavoji njegovog namota prelaze silnice magnetskog polja iu njima EMF izazvan.

Grafitne četkice ostvaruju pokretni kontakt s kolektorskim pločama. Četke stroja nalaze se na električnoj (geometrijskoj) neutralnoj točki kolektora, gdje EMF u zavojima mijenja svoj smjer. Ako pomaknete četke iz neutralnog položaja, napon generatora će se smanjiti i prebacivanje zavojnica će se dogoditi pod naponom, što će u generatorima za zavarivanje pod opterećenjem uzrokovati da se kolektor vrlo brzo rastali električnim lukom.

EMF na četkama generatora za zavarivanje je proporcionalan magnetski tokkoju stvaraju magnetski polovi E2 = cF, gdje je F magnetski tok; c je konstanta generatora, određena njegovom konstrukcijom i ovisno o broju pari polova, broju zavoja u namotu armature, brzini vrtnje armature.

Izlazni napon generatora pod opterećenjem U2 = E2 — JsvRr, gdje je U2 — izlazni napon stezaljki generatora pod opterećenjem; Jw — struja zavarivanja; Rg je ukupni otpor sekcije armature u generatoru i kontaktima četkica.

Stoga vanjska statička karakteristika takvog generatora malo pada. Da bi se dobila strmo padajuća vanjska statička karakteristika u kolektorskim generatorima, primjenjuje se princip unutarnjeg razmagnetiziranja stroja, što osigurava zavojnica za demagnetiziranje statora. Ako je potrebno dobiti krutu vanjsku statičku karakteristiku, koristi se magnetizirajući namot statora.

Neovisno pobuđeni generator za zavarivanje sa zavojnicom za demagnetiziranje

Riža. 1 Shema generatora za zavarivanje s neovisnom uzbudom i svitkom za demagnetiziranje

Posebnost takvog generatora je da se dvije magnetske zavojnice nalaze na magnetskim polovima. Jedan (magnetizirajući) se napaja iz vanjskog izvora (neovisno pobuđen), dok drugi (demagnetizirajući) služi za struju zavarivanja.

Zavojnica za razmagnetiziranje, koja djeluje kao otpornik spojen u seriju s lukom, osigurava opadajuću karakteristiku generatora, a kada je razdvojena, prilagođava struju u koracima.

Uključivanje svih zavoja zavojnice za razmagnetiziranje u rad daje stupanj niske struje, a uključivanje dijela zavoja daje stupanj visoke struje.

Glatko podešavanje struje zavarivanja provodi se promjenom napona otvorenog kruga, za što se koristi reostat R u krugu magnetiziranja svitka. Povećanje otpora R dovodi do smanjenja struje magnetiziranja, smanjenja toka magnetiziranja Fn, napona otvorenog kruga generatora i konačno do smanjenja struje zavarivanja.

Generator daje padajuću vanjsku statičku karakteristiku samo kada se okreće u jednom smjeru, što je označeno strelicom na kućištu. Kod zavarivačkih pretvarača prije zavarivanja u praznom hodu potrebno je provjeriti pravilan smjer vrtnje elektromotora.

Samopokretni generator za zavarivanje sa zavojnicom za razmagnetiziranje

Glavna razlika između ove vrste generatora je u tome što zavojnicu magnetskog polja ne napaja vanjski izvor, već sam generator. Zbog toga se nazivaju samouzbudni generatori.

Riža. 2. Shema i raspored magnetskog sustava četveropolnog samouzbudnog generatora

U generatorima za zavarivanje kolektora, pored glavnih polova i zavojnica, postoje dva dodatna pola, na kojima je duž zavoja postavljen dodatni serijski svitak. To je neophodno kako bi se kompenzirao magnetski tok od reakcije armature i održao položaj električne neutralnosti stroja kada se opterećenje promijeni.

Za normalan rad samouzbudnog generatora potrebno je da se napon koji se primjenjuje na svitak za magnetiziranje ne mijenja tijekom procesa zavarivanja, tj. ne ovisi o načinu zavarivanja. U tu svrhu u generator je ugrađena treća dodatna četka koja se nalazi između dvije glavne četke.

Napon koji napaja svitak magnetiziranja ne ovisi o struji zavarivanja. Padajuća karakteristika generatora je osigurana zbog demagnetizirajućeg učinka demagnetizirajućeg svitka, koji se javlja ispod druge polovice polova.

Značajka samopobuđenih generatora za zavarivanje je da se mogu pokrenuti samo kada se armatura okreće u jednom smjeru, što je označeno strelicom na završnom poklopcu statora. To je zbog činjenice da je početna pobuda generatora na njegovom početku posljedica zaostale magnetizacije polova.

Kad se armatura zakrene u suprotnom smjeru, u uzbudnom svitku teći će reverzna struja, koja svojim rastućim magnetskim poljem u određenom trenutku vremena kompenzira zaostalu magnetizaciju polova, tj. ukupni magnetski tok ispod polova bit će nula. U tom slučaju, za pobudu generatora, potrebno je privremeno spojiti svitak za magnetiziranje na neovisni izvor istosmjerne struje.

Generatori za zavarivanje ventila

Generatori za zavarivanje ove vrste pojavili su se sredinom 70-ih godina 20. stoljeća nakon razvoja proizvodnje energetskih silicijskih ventila. Kod ovih generatora funkciju ispravljanja struje umjesto kolektora obavlja poluvodički ispravljač, na koji se dovodi izmjenični napon generatora.

U jedinicama za zavarivanje koriste se generatori tri vrste konstrukcije alternatora: induktorski, sinkroni i asinkroni. U Rusiji se proizvode uređaji za zavarivanje s generatorima uzbude sa samouzbudom, neovisnom uzbudom i mješovitom indukcijom.

Riža. 3. Shema ventilskog generatora sa samouzbudom

U induktorskom generatoru, zavojnica stacionarnog polja napajana je istosmjernom strujom, ali je magnetski tok koji stvara promjenjive prirode. Maksimalna je kada se zupci rotora i statora poklapaju, kada je magnetski otpor na putanji toka minimalan, a najmanji je kada se šupljine rotora i statora poklapaju.Stoga je i EMF izazvan ovim tokom također promjenjiv.

Tri radna namota s pomakom od 120 ° nalaze se na statoru, tako da se na izlazu generatora stvara trofazni izmjenični napon. Padajuća karakteristika generatora dobiva se zbog velikog induktivnog otpora samog generatora. Reostat u uzbudnom krugu služi za glatko podešavanje struje zavarivanja.

Odsutnost kliznih kontakata (između četkica i kolektora) čini ovaj generator pouzdanijim u radu. Osim toga, ima veću učinkovitost, manju težinu i dimenzije od kolektorskog generatora.

Riža. 4. Shematski dijagram ventilskog generatora za zavarivanje tipa GD-312 sa samouzbudom

Za osiguranje rada u praznom hodu, uzbudni svitak se napaja naponskim transformatorom, a za napajanje u kratkom spoju strujnim transformatorom. U režimu opterećenja - zavarivanje - na uzbudni svitak dovodi se mješoviti upravljački signal proporcionalan dijelu izlaznog napona i proporcionalan struji. Generatori ventila proizvode se pod markom GD-312 i koriste se za ručno zavarivanje metala kao dio ADB blokova.

Riža. 5. Shematski dijagram generatora za zavarivanje GD-4006

U Rusiji se proizvodi nekoliko dizajna jedinica s više položaja s brojem položaja od 2x do 4x. Na tržištu postoje univerzalni uređaji za nekoliko metoda zavarivanja ili zavarivanje i rezanje plazmom. Konkretno, modul ADDU-4001PR.

Formiranje umjetne VSH jedinice ADDU-4001PR osigurava tiristorska jedinica za napajanje s mikroprocesorskom kontrolom. Šire tehnološke mogućnosti pružaju korištenje inverterskih agregata u jedinicama, kao što je to slučaj kod Vantage 500 jedinice.