Плавящимся электродом в среде углекислого газа

 

Рис. 4. Функциональная блок-схема многопостовой выпрямительной системы с централизованным питанием постов от выпрямителей типа ВМГ-5000 для ручной дуговой сварки плавящимся электродом в среде углекислого газа: V — центральная станция питания постов; VI, V 2— выпрямители типа ВМГ-5000; СП — сварочный пост; ШНН — шинопровод низкого напряжения; ШПН — шинопровод повышенного напряжения

Технология сварки плавящимся электродом в среде углекислого газа предъявляет ряд дополнительных требований к многопосто­вым системам (см. гл. 1). При сварке плавящимся электродом на­блюдается сильное разбрызгивание металла, если процесс сварки сопровождается периодическими короткими замыканиями межэлек­тродного промежутка каплей расплавленного металла. Причиной разбрызгивания являются быстро нарастающие пики токов при рез­ких колебаниях проводимости разрядного промежутка, что нару­шает устойчивость горения дуги. В последние годы разработана многопостовая система с централизованным питанием постов от выпрямителя БМГ-5000, удовлетворяющая требованиям техноло­гии ручной и механизированной сварки. Система предназначена для одновременного питания нескольких десятков постов и обеспе­чивает получение качественных сварных соединений при всех про­странственных положениях швов плавящимся электродом на об­ратной полярности в среде углекислого газа. Питание от выпрями­теля подается по шинопроводам к отдельным сварочным постам. Функциональная блок-схема выпрямительной системы приведена на рис. 4, а принципиальная электрическая схема силовой цепи выпрямителя типа ВМГ-5000 – на рис. 5.

Выпрямитель имеет шестифазную схему выпрямления с уравни­тельным реактором L_yp. Такие схемы выпрямления применяются в выпрямителях больших мощностей. Частота пульсаций выпрям­ленного напряжения равна 300 Гц.

Рис. 5. Принципиальная электрическая схема силовой цепи выпрямителя типа ВМГ-5000

Питание выпрямителя осуществляется от силовой сети через трехфазный понижающий трансформатор Т, имеющий одну первич­ную обмотку w ₁ и две оди­наковые вторичные об­мотки w₂, фазы первичной обмотки секционированы, что позволяет получить пять значений фазных ЭДС вторичных обмоток. Схема выпрямления пред­ставляет собой два трех­фазных выпрямителя с выведенными нейтралями N ₁ и N ₂. Выпрямители ра­ботают на нагрузку парал­лельно через уравнитель­ный реактор. Начала фаз а₁, b₁, с₁ одной из вторич­ных обмоток соединены с анодами вентилей VI— V 3, а концы фаз а₂, b ₂, с₂ дру­гой вторичной обмотки — с анодами вентилей V 4— V 6. Катоды всех вентилей соединены и образуют по­ложительный вывод (по­люс) многопостовой системы. Отрицательные выводом (полюсом) системы служит средняя точка у обмотки уравнительного реактора, соединяющего нейтрали N ₁ и N ₂. Фазные ЭДС звезд сдвинуты относительно друг друга на 180 эл. град. Уравнительный реактор L_yp служит для обеспечения четкой параллельной работы двух вы­прямителей типа ВМГ. При наличии уравнительного реактора характерно отсутствие в магнитопроводе трансформатора постоян­ной составляющей магнитного потока, что позволяет значительно уменьшить габариты силового трансформатора Т. Нормальный ре­жим работы выпрямителя устанавливается тогда, когда обеспечи­вается непрерывная работа вентилей в заданной последователь­ности.

Нагрузкой для выпрямителей являются сварочные посты, под­ключенные к многожильному шинопроводу, соединенному с вывода­ми выпрямительной системы.

Многопостовая система имеет распределительные многожильные шинопроводы низкого и повышенного напряжений (см. рис. 4).

На каждой автономной системе шинопроводов можно изменять на­пряжение вне зависимости от напряжения на другой. Это произво­дится за счет изменения выходного напряжения на выводах одно­го из выпрямителей ВМГ. Ступенчатое изменение выходного на­пряжения осуществляется переключением числа витков фаз пер­вичной обмотки w ₂ выпрямителя. Выпрямитель рассчитан на пять ступеней выходного напряжения (низкого 30, 35, 40, 50В и повы­шенного 60В). Распределительный шинопровод выполнен из алю­миниевых шин трех разных сечений и длин (l ₁ – короткая, l ₂ – cредняя и l ₃ – наибольшей длины). К шине l ₁ присоединяют посты в любом месте, а к остальным – на участках, длины которых боль­ше l ₁. Применение шин разных длин и сечений позволяет уменьшить расход алюминия и обеспечить величину падения напряжения Δu_ш на всех шинопроводах в пределах установленных норм.

При механизированной сварке в среде углекислого газа прово­локой диаметром менее 2 мм, а также при сварке стержневыми электродами под флюсом рекомендуется включать посты на шинопроводы с низким напряжением, при сварке проволокой диаметром более 2 мм – на шинопровод с повышенным напряжением.

Технические данные многопостовой системы с централизован­ным питанием постов от выпрямителя типа ВМГ-5000 приведены ниже.

 

Климатическое исполнение, категория размещения Нижнее значение температуры окружающего возду­ха, °С Номинальный выпрямленный ток, А Номинальный ток поста, А Режим работы выпрямителя, ПН% Режим работы поста, ПН% Выпрямленное напряжение при номинальном выпрямленном токе и номинальном напряжении питающей сети, В Мощность, потребляемая выпрямителем, кВ-А КПД выпрямителя, % Число постов Коэффициент одновременности работы постов Тип балластного резистора Габаритные размеры, мм Масса, кг, не более

УХЛ4 +5 5000 315 продолжитель­ный 60     30, 35, 40, 50, 60 317 92 30 0,53 РБ-301 1500х1150х685  2490

 

Для механизированной сварки плавящимся электродом в среде углекислого газа применяются многопостовые выпрямители серии ВДГМ, у которых электрические схемы силовых цепей и системы фазового управления тиристорами такие же, как у выпрямителя типа ВДУ-1601. Выпрямители обеспечивают по­стоянство выпрямленного напряжения с точностью ±1 В как при изменениях нагрузки, так и при колебаниях напряжения питающей сети в пределах ±5% от номинального. Регулирование режима поста при использовании этих выпрямителей осуществляется как балластным резистором, так и изменением скорости подачи электродной проволоки. Технические данные выпрямите­лей серии ВДГМ представлены в табл. 2.

 

 

Таблица 2

Технические данные	Тип выпрямителя
	ВДГМ-1602	ВДГМ-1602-1	ВДГМ-1602-2
Климатическое исполнение и катего­рия размещения	УЗ	УЗ	УЗ
Нижнее значение температуры окру­жающего воздуха, °С	– 10	– 10	– 10
Номинальный сварочный ток, А	1600	1600	1600
Номинальный ток поста, А	200	400	600
Пределы регулирования тока поста, А	120 - 250	200 – 400	400 – 630
Режим работы выпрямителя	продолжи- тельный	продолжи- тельный	продолжи- тельный
Режим работы поста, ПВ%	60	60	60
Продолжительность цикла сварки, мин	10	10	10
Номинальное выпрямленное напряже­ние, В	30	50	60
Номинальное напряжение питающей сети, В	380	380	380
Число постов	9	5	3
Первичная мощность, кВ-А	74	114	138
К. п. д., %	79	83	83
Тип балластного резистора	РБГ-201	РБГ-401	РБГ-601
Габаритные размеры, мм	1150х900х 1850	1150х900х 1850	1150х900х 1850
Масса, кг, не более	750	1000	1000