Suvirinimo generatoriai

Suvirinimo generatoriai yra suvirinimo keitiklių ir suvirinimo agregatų dalis.

Suvirinimo keitiklyje yra varomasis trifazis elektros variklis, nuolatinės srovės suvirinimo generatorius ir suvirinimo srovės valdymo įtaisas.

Suvirintuve yra vidaus degimo variklis, nuolatinės srovės suvirinimo elektros generatorius ir suvirinimo srovės valdymo įtaisas.

Suvirinimo generatoriai Jie skirstomi pagal kolektoriaus ir vožtuvo konstrukciją bei pagal savaiminio sužadinimo ir nepriklausomo sužadinimo generatorių veikimo principą.

Suvirinimo keitikliuose naudojami kolektoriniai suvirinti generatoriai su nepriklausomu sužadinimu, kurių gamyba mūsų šalyje buvo nutraukta XX amžiaus 90-aisiais, tačiau kai kuriose organizacijose vis dar veikia.

Kitų tipų generatoriai šiuo metu yra suvirinimo aparatų dalis.

Kolektoriniai generatoriai suvirinimui

Kolektorių generatoriai yra nuolatinės srovės mašinos, kuriose yra statorius su magnetiniais poliais ir apvijomis bei rotorius su apvijomis, kurių galai veda į kolektoriaus plokštes.

Kai rotorius sukasi, jo apvijos posūkiai kerta magnetinio lauko jėgos linijas ir jose Sukeltas EML.

Grafitiniai šepečiai judančiu kontaktu su kolektoriaus plokštėmis. Mašinos šepečiai yra ant kolektoriaus elektrinės (geometrinės) neutralės, kur EMF posūkiuose keičia savo kryptį. Jei šepečius perkelsite iš neutralios, generatoriaus įtampa sumažės ir ritės persijungs esant įtampai, dėl ko suvirinant generatorius esant apkrovai kolektorius labai greitai išsilydys elektros lanku.

EML ant suvirinimo generatoriaus šepečių yra proporcingas magnetinis srautassukurtas magnetiniais poliais E2 = cF, kur F – magnetinis srautas; c yra generatoriaus konstanta, nustatoma pagal jo konstrukciją ir priklausomai nuo polių porų skaičiaus, armatūros apvijos apsisukimų skaičiaus, armatūros sukimosi greičio.

Generatoriaus išėjimo įtampa veikiant apkrovai U2 = E2 — JсвRr, kur U2 — apkrovos generatoriaus gnybtų išėjimo įtampa; Jw — suvirinimo srovė; Rg yra generatoriaus armatūros sekcijos ir šepečio kontaktų bendra varža.

Todėl tokio generatoriaus išorinė statinė charakteristika šiek tiek sumažėja. Norint gauti staigiai krentančią išorinę statinę charakteristiką kolektorių generatoriuose, taikomas mašinos vidinio išmagnetinimo principas, kurį užtikrina statoriaus išmagnetinimo ritė. Jei reikia gauti standžią išorinę statinę charakteristiką, naudojama įmagnetinanti statoriaus apvija.

Nepriklausomai sužadinamas suvirinimo generatorius su degausavimo rite

Ryžiai. 1 Suvirinimo generatoriaus su nepriklausomu sužadinimu ir išmagnetinimo ritė schema

Išskirtinis tokio generatoriaus bruožas yra tas, kad ant magnetinių polių yra dvi magnetinės ritės. Vienas (įmagnetinimas) maitinamas išoriniu maitinimo šaltiniu (nepriklausomai sužadinamas), o kitas (išmagnetinimas) naudojamas suvirinimo srovei.

Išjungimo ritė, veikianti kaip varža, nuosekliai sujungta su lanku, suteikia generatoriaus nukritimo charakteristiką, o suskaidžius srovę reguliuoja žingsniais.

Įjungus visus veikiančios degausavimo ritės apsisukimus, gaunama mažos srovės pakopa, o įtraukus dalį posūkių – didelė srovė.

Sklandus suvirinimo srovės reguliavimas atliekamas keičiant atviros grandinės įtampą, kuriai ritės įmagnetinimo grandinėje naudojamas reostatas R. Padidėjus varžai R, sumažėja įmagnetinimo srovė, sumažėja įmagnetinimo srautas Fn, generatoriaus atviros grandinės įtampa ir galiausiai sumažėja suvirinimo srovė.

Generatorius suteikia krintančią išorinę statinę charakteristiką tik sukdamasis viena kryptimi, o tai rodo rodyklė ant korpuso. Naudojant suvirinimo keitiklius, prieš suvirinant tuščiąja eiga būtina patikrinti teisingą elektros variklio sukimosi kryptį.

Savaime įsijungiantis suvirinimo generatorius su demagnetizuojančia rite

Pagrindinis skirtumas tarp tokio tipo generatorių yra tas, kad magnetinio lauko ritė maitinama ne iš išorinio šaltinio, o iš paties generatoriaus. Todėl jie vadinami savaiminio sužadinimo generatoriais.

Ryžiai. 2. Keturių polių savaiminio sužadinimo generatoriaus magnetinės sistemos schema ir išdėstymas

Kolektorinio suvirinimo generatoriuose, be pagrindinių polių ir ritinių, yra du papildomi poliai, ant kurių išilgai posūkio uždedama papildoma serijinė ritė. Tai būtina norint kompensuoti magnetinį srautą iš armatūros reakcijos ir išlaikyti mašinos elektrinio neutralumo padėtį, kai keičiasi apkrova.

Normaliam savaiminio sužadinimo generatoriaus darbui būtina, kad įmagnetinimo ritės įtampa suvirinimo metu nesikeistų, t.y. nepriklauso nuo suvirinimo režimo. Tuo tikslu generatoriuje sumontuotas trečias papildomas šepetys, kuris yra tarp dviejų pagrindinių šepečių.

Pasirodo, įmagnetinimo ritę maitinanti įtampa nepriklauso nuo suvirinimo srovės. Generatoriaus kritimo charakteristika atsiranda dėl demagnetizuojančios ritės išmagnetinimo efekto, kuris atsiranda po antroje polių pusėje.

Savaime sužadinamų suvirinimo generatorių ypatybė yra ta, kad juos galima paleisti tik sukant armatūrą viena kryptimi, o tai rodo rodyklė ant statoriaus galo dangtelio. Taip yra dėl to, kad pradinis generatoriaus sužadinimas jo paleidimo metu atsiranda dėl polių liekamojo įmagnetinimo.

Sukant armatūrą priešinga kryptimi, žadinimo rite tekės atvirkštinė srovė, kuri tam tikru momentu savo didėjančiu magnetiniu lauku kompensuoja liekamąjį polių įmagnetinimą, t.y. bendras magnetinis srautas žemiau polių bus lygus nuliui. Tokiu atveju, norint sužadinti generatorių, reikia laikinai prijungti įmagnetinimo ritę prie nepriklausomo nuolatinės srovės šaltinio.

Vožtuvų suvirinimo generatoriai

Šio tipo suvirinimo generatoriai pasirodė XX amžiaus aštuntojo dešimtmečio viduryje po to, kai buvo sukurta galingų silicio vožtuvų gamyba. Šiuose generatoriuose srovės koregavimo funkciją vietoj kolektoriaus atlieka puslaidininkinis lygintuvas, į kurį tiekiama generatoriaus kintamoji įtampa.

Suvirinimo agregatuose naudojami trijų tipų generatorių konstrukcijos generatoriai: induktyvinis, sinchroninis ir asinchroninis. Rusijoje suvirinimo įrenginiai gaminami su savaime sužadinančiais, nepriklausomo sužadinimo ir mišrios indukcinės sužadinimo generatoriais.

Ryžiai. 3. Vožtuvo generatoriaus su savaiminio sužadinimo schema

Induktoriaus generatoriuje stacionaraus lauko ritė tiekiama nuolatine srove, tačiau jos sukuriamas magnetinis srautas yra kintamo pobūdžio. Jis yra didžiausias, kai sutampa rotoriaus ir statoriaus dantys, kai magnetinė varža srauto kelyje yra minimali, ir yra minimali, kai sutampa rotoriaus ir statoriaus ertmės, todėl šio srauto sukeltas EML taip pat yra kintamas.

Ant statoriaus yra trys darbinės apvijos, kurių poslinkis yra 120 °, todėl generatoriaus išvestyje sukuriama trifazė kintamoji įtampa. Generatoriaus kritimo charakteristika gaunama dėl didelės paties generatoriaus indukcinės varžos. Sužadinimo grandinėje esantis reostatas naudojamas sklandžiai reguliuoti suvirinimo srovę.

Kadangi nėra slankiųjų kontaktų (tarp šepečių ir kolektoriaus), šis generatorius veikia patikimiau. Be to, jis turi didesnį efektyvumą, mažesnį svorį ir matmenis nei kolektoriaus generatorius.

Ryžiai. 4. GD-312 tipo vožtuvo suvirinimo generatoriaus su savaiminio sužadinimo schema

Kad būtų užtikrintas darbas be apkrovos, žadinimo ritė maitinama įtampos transformatoriumi, o trumpojo jungimo režimu – srovės transformatoriumi. Apkrovos režimu – suvirinant – į žadinimo ritę tiekiamas mišrus valdymo signalas, proporcingas išėjimo įtampos daliai ir proporcingas srovei. Vožtuvų generatoriai gaminami pagal GD-312 prekės ženklą ir naudojami rankiniam metalo suvirinimui kaip ADB blokų dalis.

Ryžiai. 5. Suvirinimo generatoriaus GD-4006 schema

Rusijoje gaminami keli kelių padėčių blokų modeliai, kurių pozicijų skaičius yra nuo 2x iki 4x. Rinkoje yra universalių įrenginių, skirtų keletui suvirinimo arba suvirinimo ir plazminio pjovimo būdų. Visų pirma, modulis ADDU-4001PR.

Dirbtinio VSH bloko ADDU-4001PR formavimą užtikrina tiristoriaus maitinimo blokas su mikroprocesoriaus valdymu. Platesnes technologines galimybes suteikia inverterinių maitinimo blokų panaudojimas blokuose, pavyzdžiui, Vantage 500 bloke.