книги / Сварка в машиностроении. 4
.pdfРис. |
34. |
Механизмы |
подачи: |
|
а — |
пружинный: |
1 — |
рукоятка; |
|
2 — пружина осадки; 3 — эксцент |
||||
рик отвода |
каретки; 4 — каретка; |
|||
5 — неподвижный |
зажим; 6 — по |
|||
движный зажим; 7—пружина отвода |
||||
эксцентрика; б — |
рычажный: 1 — |
|||
каретка; 2 — рычаги; 3 — рукоят |
||||
ка; 4 — упор; в — электромеханиче |
||||
ский: |
1 — винт для регулирования |
|||
расстояния |
между |
зажимами; 2 — |
ролик ползуна; 3 — ползун; 4 — кулак; 5 —червячный редуктор; 6— клиноремениой вариатор; 7 — устройство для регулирования ско рости вращения кулака; 8—элек тродвигатель
Иногда применяют комбинированные механизмы подачи, где электромехани ческий привод используют для оплавления, а пневмопривод — для осадки. Гидравлический привод подачи наиболее универсален, так как позволяет полу чить необходимые усилия осадки и изменения скорости оплавления по заданной программе. Широко применяют также пневматические и пневмогидравлические приводы, обеспечивающие скорости до 200 мм/с.
Для стыковой сварки сопротивлением* серийно выпускают машины с номи нальными сварочными токами 4, 5 и 8 кА. Это стационарные машины с ручными эксцентриковыми механизмами зажатия и пружинными механизмами подачи. В машине МС-802 предусмотрен дополнительный ручной механизм, позволяющий производить сварку с непрерывным оплавлением и оплавлением с предвари
тельным |
подогревом. |
сварки сопротивлением, |
На |
рис. 35 изображена машина МС-403 для |
|
а в табл. 16 приведена техническая характеристика |
этой машины. |
Для стыковой сварки изделий из низкоуглеродистой стали выпускают ма шины типа МС-2008, позволяющие сваривать автоматически методом непрерыв ного оплавления изделия из низкоуглеродистой стали сечением до 1000 мма и полуавтоматически с предварительным подогревом изделия сечением до 2000 мма. Механизмы зажатия — пневматические с радиальным ходом верхней губки, механизм подачи — электромеханический.
Для стыковой сварки оплавлением низкоуглеродистых и легированных сталей, а также цветных металлов выпускают серию унифицированных машин на сварочные токи 6,3—25 кА с усилием осадки 800, 2500 и 6300 кгс. Серия состоит из машин четырех типоразмеров. Техническая характеристика машин приведена в табл. 17.
В |
машинах |
МС00801, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
МСО-301 и МСО-602 |
установ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
лены |
пневматические |
|
приводы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
зажатия |
й |
осадки |
и электроме |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
ханические |
|
(моторно-кулачко |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
вые) приводы оплавления с дви |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
гателями |
постоянного |
тока. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
В машинах МСО-301 и МСО-602, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
кроме |
этого, |
предусмотрена |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
возможность |
сварки |
|
оплавле |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
нием |
с |
предварительным |
подо |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
гревом, |
который |
|
осуществля |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
ется при возвратцр-поступатель- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
ных |
перемещениях |
подвижного |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
зажима |
с |
помощью |
пневмати |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
ческого |
привода. |
Привод |
подо |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
грева |
позволяет |
вести |
процесс |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
с частотой до 5 Гц. |
Машины |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
комплектуют |
шкафами |
управ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
ления. Машина МСО-0802 пред |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
назначена для неавтоматической |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
(ручной) |
сварки |
|
оплавлением |
Рис. 35. Машина типа МС-403 для стыковой |
||||||||||||||||
с предварительным |
подогревом. |
|||||||||||||||||||
Зажимные |
механизмы |
|
и |
меха |
сварки сопротивлением: |
|
|
|
|
|||||||||||
низм |
подачи — рычажные. |
/ — станина; |
2 — сварочная |
головка; |
3 |
об. |
||||||||||||||
Машина типа МСО-0801 изо |
резное |
устройство; |
4 |
— |
дверь |
|
|
|
||||||||||||
бражена на рис. 36. Внутри |
|
|
|
|
|
|
|
с переключателем |
||||||||||||
сварного корпуса 2 установлены: сварочный трансформатор Î |
||||||||||||||||||||
ступеней, моторно-кулачковый привод 8 |
оплавления, пневмопривод |
7 осадки и |
||||||||||||||||||
16. Техническая характеристика машин для сварки сопротивлением |
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
Параметр |
|
|
|
|
МС-403 |
|
МС-502 |
МС-802 |
||||||||||
Номинальный |
|
сварочный |
4,0 |
|
|
5,0 |
|
|
8,0 |
|
||||||||||
ток, |
кА |
|
|
длительный |
0,44 |
|
|
1,4 |
|
|
2 , 8 |
|
||||||||
Номинальный |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
вторичный |
ток, кА |
|
|
|
|
7,2 |
|
|
12,2 |
|
|
25 |
|
|
||||||
Номинальная мощность, кВА |
19 |
54 |
31 |
|
|
64 |
||||||||||||||
Первичный ток, А |
|
|
33 или |
или |
110 или |
|||||||||||||||
Максимальное усилие, |
кге: |
63 |
|
|
300 |
|
|
2500 |
|
|||||||||||
|
зажатия |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
осадки |
|
|
диаметры |
|
16 |
|
|
63 |
|
|
2000 |
|
|||||||
Рекомендуемые |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
свариваемых |
изделий, |
мм: |
От |
0,5 до |
6 |
От |
3 до |
10 |
От |
5 до 12,5 |
||||||||||
|
из |
стали |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
из |
меди |
|
|
|
|
|
> |
0,4 |
* 4,5 |
» |
3 |
» |
9 |
» |
5 |
» |
12,5 |
||
|
из |
ал юмии |
|
|
|
|
* |
0,5 |
» 4,5 |
» |
4 |
» |
10 |
* |
5 |
» 12,5 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При |
сварке оп |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
лавлением сталь |
|||
Производительность, |
|
сва |
240 |
|
|
200 |
|
от 5 до |
12,5 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
150 |
|
||||||||||||||
рок |
в час |
|
|
|
|
|
мм: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Габаритные размеры, |
|
|
1300 |
|
|
1180 |
|
|
1175 |
|
||||||||||
|
высота |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
ширина |
|
|
|
|
|
|
520 |
|
|
955 |
|
|
1030 |
|
|||||
|
длина |
|
|
|
|
|
|
|
560 |
|
|
1150 |
|
|
2070 |
|
||||
Масса, кг |
|
|
|
|
|
|
75 |
|
|
185 |
|
|
340 |
|
П р и м е ч а н и е . Напряжение сети (при 50 Гц) 220 или 380 В.
17. Техническая характеристика машин для стыковой сварки оплавлением
Параметр |
|
МСО-0801 |
МСО-0802 |
МСО-301 |
МСО-602 |
||
Номинальный |
|
длитель |
|
5,0 |
12,5 |
12,5 |
|
ный вторичный ток, кА |
|
6,3 |
18,0 |
25,0 |
|||
Номинальный |
|
свароч |
|
||||
ный ток, кА |
|
|
потреб |
|
24 |
100 |
190 |
Номинальная |
|
|
|||||
ляемая мощность, |
кВА |
|
|
|
|
||
Номинальное |
|
усилие, |
|
|
|
|
|
кгс: |
|
|
|
|
1600 |
5000 |
12 500 |
зажатия |
|
|
|
|
|||
осадки |
свариваемых |
|
800 |
2500 |
6 300 |
||
Диапазон |
|
|
|
|
|||
сечений, мм2: |
|
|
6 0 - 160 |
100—800 |
200—2000 |
||
из низкоуглеродистых |
|||||||
сталей |
|
|
|
5 0 - 100 |
100—300 |
200—800 |
|
из легированных ста |
|||||||
лей |
|
металлов |
30—50 |
|
50 -150 |
100—400 |
|
из цветных |
150 |
||||||
Максимальная |
|
произво |
600 |
350 |
250 |
||
дительность |
при |
сварке |
|
|
|
|
|
низкоуглеродистой стали, |
|
|
|
|
|||
сварок в час |
|
размеры, |
|
|
|
|
|
Габаритные |
|
|
|
|
|||
мм: |
|
|
|
1450 |
1440 |
1240 |
1367 |
высота |
|
|
|
||||
длина |
|
|
|
860 |
1000 |
2000 |
2255 |
ширина |
|
|
|
1085 |
1080 |
900 |
1110 |
Масса, кг |
|
|
|
1000 |
1000 |
1700 |
2500 |
П р и м е ч а н и е . Напряжение сети (при 50 Гц) 380 В.
элементы электрического устройства. Сверху на станине закреплен неподвижный зажим 4 и установлены катки, по которым перемещается каретка с подвижным зажимом 3. Усилия от моторно-кулачкового привода 8 и пневмопривода осадки передаются через рычаг 6 и тягу 5.
Стационарная машина К-190П (рис. 37) предназначена для стыковой сварки рельсов (Р-18—Р-75) и профильной стали с площадью сечения до 10 000 мм2 методом непрерывного оплавления. Машина состоит из станины 1 с неподвиж ным зажимным устройством 2, внутри корпуса которого размещены верхний и нижний сварочные трансформаторы и зажимные губки с гидроприводом сжатия. Подвижное зажимное устройство 5 перемещается с помощью гидроцилиндров 7. Внутри корпуса этого устройства размещены зажимные губки, которые гибкими медными шинами соединены со сварочными трансформаторами, и гидропривод сжатия. Свариваемые детали устанавливают с помощью подъемных роликов 3. Свариваемые детали центрируют с помощью двух электромеханических уст ройств 4 и 9; первое регулирует положение зажимных губок неподвижного за жимного устройства по горизонтали; второе регулирует губки в подвижном устройстве по вертикали.
Перемещением подвижного зажима управляет гидроследящая система, со стоящая из гидрозолотника 6, корпус которого соединен с зажимным устрой ством 5, электродвигателя с червячным редуктором 8 и электромагнита. Враща тельное движение вала электродвигателя преобразуется в поступательное дви жение штока золотника 5, с которым также соединен и электромагнит, пере мещающий этот шток во время осадки. Техническая характеристика машины К-190П приведена в табл. 18.
Машина К-617 предназначена для контактной стыковой сварки импульсным оплавлением кольцевых и прямолинейных деталей из низкоуглеродистой, аусте
Техническая характеристика универсальных машин для стыковой сварки
Параметр |
К-190П |
К-355 |
К-617 |
АСГЦ-150-3 |
|||
Мощность, кВА |
150 |
|
150 |
|
150 |
100 |
|
Номинальный |
длитель- |
16,0 |
|
14,0 |
|
9,0 |
11,2 |
ный вторичный ток, кА |
|
|
|
|
|
|
|
Номинальные |
усилия, |
|
|
|
|
|
|
кгс: |
|
100 000 |
125 000 |
32 000 |
3 000 |
||
зажатия |
|
||||||
осадки |
|
50 000 |
45 000 |
16 000 |
12 000 |
||
Скорость, мм/с: |
0,15—1,5 |
0,22—1,0 |
0,12 — 4,0 |
|
|||
оплавления |
|
До 30 |
|||||
осадки |
|
До 20 |
До 12 |
До 30 |
|||
Площадь свариваемых |
До 10 000 |
От |
3 000 |
От |
1000 |
380 |
|
сечений, мм2 |
размеры, |
|
до |
10 000 |
до |
4000 |
|
Габаритные |
|
|
|
|
|
|
|
мм: |
|
2 500 |
1140 |
1450 |
2550 |
||
высота |
|
||||||
ширина |
|
1 080 |
1050 |
1850 |
2150 |
||
длина |
|
3 200 |
1810 |
1600 |
3130 |
||
Масса, кг |
|
7 800 |
2375 |
3660 |
4850 |
П р и м е ч а н и е . Напряжение сети (при 50 Гц) 380 В.
Цепесварочный автомат типа АСГЦ-150-3 предназначен для стыковой сварки
оплавлением с прерывистым подогревом звеньев цепей |
из низколегированных |
и легированных сталей сечением до 380 мм2, а также для |
снятия грата, образу |
ющегося при сварке. Все механизмы автомата имеют гидравлические приводы. Автомат имеет станину, на которой закреплены неподвижный зажим, каретка с подвижным зажимом, механизм подачи цепи, гратосниматель, привод оплавле ния и осадки, гидравлическая насосная станция и другие механизмы.
Свариваемые звенья с помощью механизма подачи цепи подаются к зажим ным устройствам, которые зажимают и сваривают очередное звено. Затем грато сниматель срезает грат, после чего цепь автоматически перемещается и в зону сварки подается следующее звено.
Техническая характеристика автомата приведена в табл. 18.
АППАРАТУРА УПРАВЛЕНИЯ
Аппаратура управления является важнейшей частью современного оборудова ния для электрической контактной сварки. Управление циклом работы машин, включение, выключение и регулирование сварочного гока, преобразование его частоты — не полный перечень тех функций, которые она выполняет. От аппара туры управления зависит широта технологических возможностей машины, четкость отработки заданных режимов сварки. Вместе с тем аппаратура управ ления является наиболее сложной частью сварочного оборудования. Логические и функциональные преобразования, которые ею осуществляются требуют боль шого числа электронных, ионных и полупроводниковых приборов и связанных с ними других элементов. В машинах среднего и высокого класса стоимость аппаратуры составляет 20—60% стоимости выпускаемого оборудования. Уровень сложности аппаратуры зависит ©т принципа работы машин, которыми она управ ляет. Наиболее сложной поэтому является аппаратура машин с выпрямлением во вторичном контуре.
В количественном отношении преобладает аппаратура управления однофаз ными машинами (свыше 95% общего выпуска). Это регуляторы времени, прерыва тели, вентильные контакторы. Разница между регуляторами времени и прерыва
телями постепенно стирается. Регуляторы цикла сварки регулируют ток и ста билизируют его при колебаниях напряжения сети.
Аппаратура второго поколения построена на тиристорах, транзисторах
итиповых транзисторных элементах. С их помощью реализуется большинство Тре буемых схем и функциональных узлов, обладающих высоким быстродействием
инадежностью. Применение типовых элементов сокращает время разрабо^и аппаратуры и упрощает процесс ее промышленного изготовления. Удобство ра боты с типовыми элементами состоит также в том, что они не требуют настройки
впроцессе изготовления и ухода во время эксплуатации. Ремонт аппаратуры сводится к замене неисправного элемента исправным.
Аппаратура третьего поколения своему появлению обязана интегральным микросхемам, которые позволяют значительно расширить возможности аппара туры, повысить точность отработки регулируемых параметров, сократить рбъдл
аппаратуры, |
отказаться |
от шкафов управления и сохранить, а может быть* |
и уменьшить |
стоимость |
изделий. |
ВКЛЮЧЕНИЕ И РЕГУЛИРОВАНИЕ ТОКА
Сварочный трансформатор контактной машины включается со стороны первич ной обмотки. При этом отсутствует ток холостого хода трансформатора вне вре мени сварки и облегчаются условия коммутации.
Рис. 38. Электрическая схема (а) и временные диаграммы токов и на пряжений при работе вентильного контактора на активно-индуктивную нагрузку в режиме фазо вого регулирования для случаев:
6) а = ср; в) а > <р; г) а < ф
Для включения и отключения сварочного трансформатора используются управляемые вентили: игнитроны или тиристоры. Два встречно-параллельно соединенных управляемых вентиля (рис. 38, а), последовательно включаемые между первичной обмоткой трансформатора и питающей сетью, при соответ ствующем управлении выполняют функции однофазного включателя, который по аналогии получил название вентильный (игнитронный или тиристорный) контактор. На рис. 38, б приведена временная диаграмма прохождения тока через индуктивно-активную нагрузку, которой является контактная машина. Ток, проходящий через первичную обмотку трансформатора, отстает от и сети на угол сдвига фаз ср. Этот угол определяется соотношением активной и ин дуктивной составляющих полного сопротивления. Если в точках а включить вентиль VIМ, анод которого находится в этот полупериод напряжения под поло-
Рис. 39. Временная диаг рамма, поясняющая воз никновение «полувол нового эффекта»
жительным потенциалом, а в точках б — вентиль V2M, способный проводить только в противоположные полуволны напряжения, то в нагрузке возникает переменный ток, который будет существовать все время, пока подается команда на включение вентилей. Снятие команды исключает возможность включения очередного вентиля и тем самым ограничивает длительность импульса свароч ного тока. Управляемый вентиль (типа игнитрон, тиратрон или тиристор) вы ключается автоматически с уменьшением тока практически до нуля, чем обеспе чивается выключение цепи машины без перенапряжений. Очередность работы вентилей в контакторе также соблюдается автоматически, потому что включение непроводящего вентиля становится возможным только тогда, когда выключится предыдущий и между анодом и катодом ждущего вентиля восстановится напря жение питающей сети. Благодаря возможности фазового изменения момента включения управляемого вентиля вентильный контактор позволяет плавно регу лировать действующий ток.
С увеличением угла включения вентилей а (рис. 38, в) автоматически умень шается их угол к проводимости, а чем меньше угол проводимости, тем меньше действующий ток через нагрузку.
На рис. 38 приведены также временные диаграммы токов и напряжений при фазовом регулировании. Если а = <р (рис. 38, б), то переходный процесс отсутствует. Ток принимает сразу свое наибольшее установившееся значение; такое включение называют полнофазным. При а > ф (рис. 38, в) ток в каждой полуволне определяется разностью существующих во время проводимости вен
тиля установившегося iy |
и свободного /с токов. |
Поэтому снижается наибольшее |
1 9 . У г о л п р о в о д и м о с т и Я. ( а . |
<р) и т о к н а г р у зк и 7 * |
( а , •;) |
|
|
c o s Ф ■ |
1 |
£ |
* |
= |
|
|
|
||
|
|
X, |
|
|
|
гр а |
/ • |
j |
* 3 |
д у с ы |
|
t ) o u |
|
|
COS ср Я= 0 .9
X.
г р а / • д у с ы
COh Ф == 0 ,8
x .
г р а / • д у сы
COS |
Ф s= 0 ,7 |
COS ф •= |
0 ,6 |
X , |
|
X. |
|
г р а |
/* |
г р а |
/ • |
д у с ы |
' |
д у сы |
|
0 |
1 8 0 ,0 0 |
1 ,0 |
|
|
__ |
— |
— |
|
_ |
|
3 0 |
1 5 0 ,0 0 |
0 ,9 8 5 |
1 7 5 .8 7 |
0 ,9 9 |
|
|
|
|||
4 0 |
1 4 0 ,0 0 |
0,9G 7 |
1 6 5 ,8 4 |
0 ,9 5 9 |
1 7 6 ,8 5 |
0 ,9 8 7 |
— |
•— |
|
|
5 0 |
1 3 0 ,0 0 |
0 ,9 3 9 |
1 5 5 ,8 1 |
0 ,9 1 5 |
1 6 6 ,5 6 |
0 ,9 3 5 |
1 7 5 ,3 3 |
0 ,9 7 2 |
|
|
GO |
1 2 0 ,0 0 |
0 ,6 9 8 |
1 4 5 ,7 0 |
0 ,8 5 8 |
1 5 6 ,2 6 |
0 ,8 7 1 |
1 6 4 ,7 7 |
0 ,9 0 1 |
1 7 2 ,4 7 |
0 ,9 4 4 |
7 0 |
1 1 0 ,0 0 |
0 ,8 4 5 |
1 3 5 .5 8 |
0 ,7 9 0 |
1 4 5 ,7 7 |
0 ,7 9 5 |
1 5 3 ,8 4 |
0 ,8 1 6 |
1 6 1 ,1 0 |
0 ,8 5 1 |
8 0 |
1 0 0 ,0 0 |
0 ,7 8 1 |
1 2 5 ,3 7 |
0 ,7 1 2 |
1 3 5 ,2 2 |
0 ,7 1 0 |
1 4 2 ,7 4 |
0 ,7 2 3 |
1 4 9 ,4 6 |
0 ,7 4 9 |
9 0 |
9 0 ,0 |
0 ,7 0 8 |
1 1 5 ,0 3 |
0 ,6 2 5 |
1 2 4 ,3 4 |
0 ,6 1 6 |
1 3 1 ,3 7 |
0 ,6 2 4 |
1 3 7 ,4 6 |
0 ,6 4 1 |
100 |
8 0 ,0 |
0 ,6 2 5 |
1 0 4 ,5 8 |
0 ,5 3 2 |
1 1 3 .2 0 |
0 ,5 1 8 |
1 1 9 ,5 5 |
0 ,5 2 0 |
1 2 4 ,9 3 |
0 ,5 3 0 |
n o |
7 0 ,0 |
0 ,5 3 6 |
9 3 ,9 2 |
0 ,4 3 7 |
1 0 1 .7 4 |
0 ,4 1 9 |
1 0 7 ,2 9 |
0 ,4 1 6 |
1 1 1 ,9 9 |
0 ,4 2 0 |
1 2 0 |
6 0 ,0 |
0 ,4 4 3 |
8 2 ,9 7 |
0 ,3 4 1 |
8 9 ,8 3 |
0 ,3 2 2 |
9 4 ,5 7 |
0 ,3 1 7 |
9 8 ,4 3 |
0 .3 1 6 |
1 3 0 |
5 0 ,0 |
0 ,3 4 8 |
7 1 ,6 6 |
0 ,2 5 0 |
7 7 ,3 8 |
0 ,2 3 1 |
8 4 ,2 4 |
0 ,2 2 3 |
8 4 ,2 8 |
0 ,2 2 1 |
140 |
4 0 ,0 |
0 ,2 5 5 |
5 9 ,7 5 |
0 ,1 6 7 |
6 4 .2 7 |
0 ,1 5 1 |
6 7 ,1 6 |
0^ 143 |
6 9 ,4 0 |
0 ,1 4 0 |
1 5 0 |
3 0 .0 |
0 .1 7 1 |
4 7 ,1 3 |
0 ,0 9 6 |
5 0 ,3 1 |
0 ,0 8 4 |
5 2 ,2 3 |
0 ,0 7 8 |
5 3 ,6 9 |
0 .0 7 6 |
1 6 0 |
2 0 ,0 |
0 .0 9 5 |
3 3 ,4 3 |
0 ,0 4 2 |
3 5 .2 2 |
0 .0 3 5 |
3 6 ,2 1 |
0 ,0 2 9 |
3 7 ,0 1 |
0 ,0 3 1 |
1 70 |
1 0 ,0 |
0 .0 3 9 |
1 8 ,1 2 |
0 ,0 1 2 |
1 8 ,6 6 |
0 ,0 0 7 |
1 8 ,3 4 |
— |
1 9 ,2 0 |
0 .0 0 6 |
180 |
0 .0 |
0 .0 |
0 .0 |
0 . 0 |
0 .0 |
0 .0 |
0 .0 |
0 ,0 |
0 .0 |
0 .0 |
значение тока и появляются разрывы между его полуволнами. Действующее значение тока уменьшается и тем сильнее, чем больше угол а.
Случай включения с а < <р может возникнуть либо при асинхронном включе нии, когда контактор управляется с помощью реле, либо при неправильной уста новке импульсов управления. При релейном управлении возникает начальная асимметрия полуволн тока (рис. 38, г), которая в дальнейшем ликвидируется. Существенно меняется форма тока при управлении вентильного контактора импульсами малой длительности. Включение одного из вентилей с углом а < <р не позволит другому вентилю включиться в момент появления импульса управления (рис. 39), так как продолжается проводимость первого вентиля; когда возникает принципиальная возможность включения второговентиля, импульса управления уже не будет. Вентильный контактор начинает работать как однополуперйодный выпрямитель. Такой режим работы получил название «полуволновой эффект», который представляет собой наиболее тяжелый случай асимметричной работы вентильного контактора на первичную обмотку свароч ного трансформатора. Наиболее эффективной мерой предупреждения полувол нового эффекта считается увеличение длительности управляющих импульсов,
Действующий ток, регулируемый изменением угла включения вентилей,
1т |
1 f |
___ |
sin A,cos (2g + X + |
ф) . |
||
У 2 |
г |
л |
|
|
л cos ф |
* |
это выражение удобно представить в виде |
|
|
||||
|
/ |
Iт |
/* |
г |
г* |
|
|
|
У2 |
|
~ у |
* |
|
где / у — действующий установившийся |
синусоидальный |
ток; /* — действую |
щий регулируемый ток в относительных единицах, определяемый только соот ношением угловых параметров при фазовом управлении.
В табл. 19 приведены угол X проводимости и ток /* нагрузки в зависимости от угла а регулирования для различных параметров ср. На рис. 40 изображены
регулировочные кривые |
/* = |
/ (а, ср) вентильного |
контактора. |
|
|
|
|||||||
COS Ф := |
d |
COS Ф := |
0 ,4 |
COS |
Ф := |
0 ,3 |
COS ф |
= 0 ,2 |
COS ф |
= 0,1 |
c o s |
Ф = |
0 |
X, |
I* |
X. |
I* |
X , |
|
|
X , |
I* |
X, |
|
X, |
|
|
г р а |
г р а |
г р а |
/* |
г р а |
г р а |
/* |
г р а |
/* |
|||||
д у с ы |
|
д у с ы |
|
д у с ы |
|
д у с ы |
|
д у с ы |
|
д у с ы |
|
|
|
|
, |
|
_ |
|
|
__ |
|
|
_ |
|
t |
j, |
, |
|
*— |
|
г— |
|
|
г- |
|
— |
— |
— |
1-Г-. |
|
|
— |
.— |
а-ч |
— |
.— |
|
Ч-» |
|
•— |
— |
—Ч |
чч. |
|
|
— |
|
—» |
« |
—■ |
ч— |
— |
|
|
|
||||
1 8 0 ,0 |
1 ,0 |
1 7 5 ,5 1 |
0 ,9 5 8 |
1— |
|
|
|
— |
|
|
** |
— |
|
1 6 8 ,1 7 |
0 ,8 9 7 |
1 6 9 ,6 0 |
0 ,8 9 5 |
1 7 7 ,6 6 |
0 ,9 7 5 |
— |
— |
.__ |
— |
||||
1 5 5 ,9 0 |
0 ,7 8 5 |
1 6 2 ,5 3 |
0 ,8 3 3 |
||||||||||
1 4 3 ,2 8 |
0 ,6 6 8 |
1 4 9 ,0 1 |
0 ,7 0 3 |
1 5 5 ,1 9 |
0 ,7 5 0 |
1 6 2 ,0 8 |
0 ,8 1 2 |
1 6 9 ,9 6 |
0 ,8 9 1 |
1 8 0 ,0 |
1 ,0 |
|
|
1 3 0 ,0 3 |
0 ,5 4 8 |
1 3 5 ,0 4 |
0 ,5 7 3 |
1 4 0 ,2 4 |
0 ,6 0 7 |
1 4 5 ,8 8 |
0 ,6 5 1 |
1 5 2 ,2 3 |
0 ,7 0 7 |
1 6 0 ,0 |
0 ,8 8 3 |
||
1 1 6 ,2 4 |
0 ,4 3 0 |
1 2 0 ,4 5 |
0 ,4 4 7 |
1 2 4 ,6 6 |
0 ,4 6 9 |
1 2 9 ,2 2 |
0 ,5 0 |
1 3 4 ,1 5 |
0 ,5 3 5 |
1 4 0 ,0 |
0 ,7 5 7 |
||
1 0 1 ,9 2 |
0 ,3 2 0 |
1 0 5 ,2 6 |
0 ,3 3 0 |
1 0 8 ,6 3 |
0 ,3 4 4 |
1 1 2 ,0 3 |
0 ,3 6 |
1 1 5 ,7 9 |
0 ,3 8 5 |
1 2 0 ,0 |
0 ,6 2 5 |
||
8 6 ,9 7 |
0 ,2 2 2 |
8 9 ,4 7 |
0 ,2 2 6 |
9 1 ,9 8 |
0 ,2 3 4 |
9 4 ,4 9 |
0 ,2 4 4 |
9 7 ,0 8 |
.0 ,2 5 3 |
1 0 0 ,0 |
0 ,4 9 2 |
||
7 1 ,3 2 |
0 ,1 3 9 |
7 3 ,0 9 |
0 ,1 4 1 |
7 4 ,8 0 |
0 ,1 4 5 |
7 6 ,4 0 |
0 ,1 4 3 |
7 8 ,1 9 |
0 ,1 5 9 |
8 0 ,0 |
0 ,3 6 2 |
||
5 4 ,9 0 |
0 ,0 7 4 |
5 5 ,9 9 |
0 ,0 7 5 |
5 6 ,9 6 |
0 ,0 7 2 |
5 7 ,9 6 |
0 ,0 7 3 |
5 8 ,9 5 |
0 ,0 7 0 |
6 0 ,0 |
0 ,2 4 1 |
||
3 7 ,6 4 |
0 ,0 3 2 |
3 8 ,1 6 |
0 ,0 3 0 |
3 8 ,6 3 |
0 ,0 3 0 |
3 9 ,1 1 |
0 ,0 3 6 |
3 9 ,5 2 |
0 ,0 3 2 |
4 0 ,0 |
0 ,1 3 |
||
1 9 ,2 0 |
0 ,0 0 7 |
1 9 ,5 5 |
0 ,0 1 4 |
1 9 ,6 4 |
0 ,0 0 1 |
1 9 ,7 8 |
0 ,0 1 0 |
1 9 ,9 1 |
0 ,0 2 3 |
2 0 ,0 |
0 ,0 4 5 |
||
0 ,0 |
0 ,0 |
0 ,0 |
0 ,0 |
0 ,0 |
|
0 ,0 |
о . о |
0 ,0 |
0 ,0 |
0 ,0 |
0 ,0 |
0 ,0 |
Рис. 40. Регулировочные кривые /* = f (а, ср)
В целом регулировочные характеристики нелинейны. Однако на рабочем участке они могут быть с точностью до 2% аппроксимированы прямыми, подчи
няющимися выражению |
/* = |
а + |
В 0, |
где В 0 и |
B i — постоянные коэффици |
|||
енты; а — угол |
регулирования, |
радианы. |
|
|
|
|||
В табл. 20 приведены величины Я0 и В1 для разных значений cos q> нагрузки |
||||||||
и диапазона изменения |
0,95 : > / * : > |
0,3. |
Зная коэффициенты |
В 0 и B i, |
можно |
|||
.определить а для требуемого изменения |
сварочного тока с точностью |
1—2%. |
||||||
20. Значения В0 и В, |
|
|
|
|
|
|
|
|
COS Ф |
В0 |
|
В\ |
|
Ф |
Во |
|
Вх |
0 ,2 |
2,15 |
— 0,853 |
|
0 ,6 |
1,58 |
— 0,603 |
||
0,3 |
2 ,01 |
— 0,797 |
|
0,7 |
1,49 |
— 0,556 |
||
0,4 |
1,84 |
— 0,719 |
|
0 ,8 |
1,44 |
— 0,534 |
||
0,5 |
1,72 |
— 0 ,6 6 6 |
|
|
|
|
|
ТИРИСТОРНЫ Е КОНТАКТОРЫ
Большинство однофазных машин переменного тока оснащено тиристорными кон такторами. При этом достигается значительный технико-экономический эффект вследствие упрощения схем включения тиристоров, уменьшения рассеиваемых энергетических потерь, повышения стабильности работы и уменьшения габарит ных размеров. Игнитронные контакторы сейчас устанавливают только в машины большой мощности.
Контакторы на тиристорах различных типоразмеров различаются комму тируемым током. Их техническая характеристика приведена в табл. 21. Контак торы следует выбирать из условия, чтобы первичный ток контактной машины во время сварки на номинальной cfÿneHH, с учетом короткого замыкания электро дов. при полнофазном включении тока не превосходил номинальный ток контак то м . Все рассматриваемые контакторы имеют импульсное управление и могут раоотать только с регуляторами, оснащенными фйзоимЬульсными выходными устройствами. Из-за малой теплоемкости тиристоры не могут работать с номиналь ными токами без дополнительного отвода тепла. В контактных машинах принято
21. Техническая характеристика тиристорных контакторов |
|
|
||||||
|
Параметр |
|
|
КТ-1У4 |
КТ-02У4 |
КТ-03У4 |
КТ-04У4 |
|
Напряжение |
сети |
|
(при |
380 |
220 |
380 |
380 |
|
50 Гц). В |
|
ток, А, |
при: |
|
|
|
|
|
Номинальный |
200 |
800/700 •» |
800/700 |
1300/1200 *1 |
||||
ПВ-50% |
|
|
|
|||||
ПВ-20% |
|
|
|
250 |
850/750 |
850/750 |
1400/1300 |
|
ПВ-5% |
ток |
при |
— |
1000/850 |
1000/850 |
1600/1500 |
||
Максимальный |
280 |
1100/900 |
1100/900 |
1800/1600 |
||||
ПВ-20%, |
А |
|
|
|
ТВ-200 |
ТВ-500 |
ТВ-500 |
ТВ-800 |
Тип тиристора |
|
|
|
|||||
Ток импульсов управления, |
2,0 |
0,4 |
0,4 |
0,4 |
||||
Номинальный расход охла |
2 |
2 |
2 |
6 |
||||
ждающей воды, |
л/мин |
мм: |
|
|
|
|
||
Габаритные размеры, |
320 |
325/420 ** |
375/420 ** |
375/420 ** |
||||
ширина |
|
|
|
|||||
высота |
|
|
|
300 |
430/650 |
470/650 |
470/650 |
|
длина |
кг |
|
|
|
260 |
260/340 |
260/340 |
260/340 |
Масса, |
|
|
|
6,9 |
17,0/30,0 *а |
17,0/30,0 ♦* |
17,0/30,0 ** |
|
*1 В числителе |
указан |
номинальный ток при длительности включения не |
||||||
более |
0,5 с, |
в знаменателе — при длительности включения до 20 с. |
|
|||||
** В знаменателе указаны размеры и масса контакторов закрытого испол- |
||||||||
нения. |
|
|
|
|
|
|
|
|
П р и м е ч а н и е . |
Температура охлаждающей воды не более 40° С; длитель |
ность импульса управления не менее 100 мкс; максимальное импульсное напряже ние 900 В.
обязательное водяное охлаждение тиристоров. Контроль за расходом воды осу ществляется с помощью струйного гидрореле типа РГС-2, установленного на
сливе системы охлаждения. Электроконтакты гидрореле, соединенные в регуля тором времени, блокируют вклю
чение |
сварочного тока при от |
|
||||||
сутствии |
требуемого |
расхода |
|
|||||
воды. |
|
рис. |
41 |
представлена |
|
|||
На |
|
|||||||
схема |
тиристорного контактора |
|
||||||
КТ-1У4. Импульсы |
управления |
|
||||||
с частотой 100 Гц поступают на |
|
|||||||
тиристоры |
V1M и V2M, но |
|
||||||
включается |
только |
тот, |
анод |
|
||||
которого находится под положи |
|
|||||||
тельным |
потенциалом. Цепочка |
|
||||||
RI, |
R2, |
R3, |
С1 |
ограничивает |
|
|||
скорость восстановления |
напря |
|
||||||
жения иа тиристорах |
во |
время |
|
|||||
коммутации тока с целью пред |
|
|||||||
отвращения |
возможности |
само |
|
|||||
произвольного включения, а так |
|
|||||||
же снижает величину возможных |
|
|||||||
импульсов |
перенапряжений. |
|
||||||
Схема контакторов КТ-02У4, |
|
|||||||
КТ-03У4, КТ-04У4 более сложна |
|
|||||||
(рис. 42). Для |
включения сило |
Рис. 41. Принципиальная электрическая схе |
||||||
вых тиристоров V2M и V1M ис |
||||||||
пользуют промежуточный усили- |
ма тиристорного контактора КТ-1У4 |