El principio de funcionamiento del transductor de soldadura. Transductor de soldadura. Transductores de soldadura En qué consiste un transductor de soldadura
Un tipo específico de máquina de soldadura, utilizada principalmente en la industria, así como en algunos tipos de trabajos de construcción e instalación: este es el convertidor de soldadura.
Se llama así porque convierte la corriente alterna de una red doméstica o industrial en corriente continua, que es óptima para la mayoría de los tipos de soldadura.
A pesar de la esencia del resultado final, la corriente continua, el convertidor funciona con un principio completamente diferente al de un rectificador o inversor.
Su diseño implica una cadena alargada de paso de energía. Primero, la corriente alterna pasa a energía mecánica y, a su vez, se convierte nuevamente en energía eléctrica, pero de naturaleza constante.
Estructuralmente, el convertidor consta de un motor eléctrico, por regla general, asíncrono, y un generador de corriente continua, combinado en una carcasa. Dado que un generador que utiliza el principio de inducción electromagnética también genera corriente alterna, hay un colector presente en el circuito, que lo convierte en directo.
Ejemplo de hardware
Como ejemplo, podemos considerar el transductor de soldadura PSO-500, ampliamente conocido en los círculos profesionales.
Consiste en una carcasa en forma de cigarro, encima de la cual se monta una unidad con equipo de control, elementos de control (un interruptor de lote y un regulador de reóstato) y contactos para conectar electrodos, y dentro de un motor y generador asíncrono están montados en un eje giratorio, separados por un ventilador de enfriamiento.
No hay conexión eléctrica directa entre el generador y el motor.. Un motor que parte de la red comienza a girar a alta velocidad el eje con el que está conectado su rotor.
El anclaje del generador también está montado en este eje. Como resultado de la rotación de la armadura, se induce corriente alterna en sus devanados, que un colector convierte en corriente continua y se suministra a los terminales de soldadura.
PSO-500 se refiere a convertidores de soldadura de un solo poste del tipo móvil. Está montado en un carro de tres ruedas. La magnitud de la corriente soldada emitida por el PSO-500 puede alcanzar 300 o 500 A, dependiendo del puente que conecta uno de los terminales al devanado en serie del generador.
La corriente de salida se ajusta manualmente usando un vernier asociado con un reóstato (dispositivo de cambio de resistencia). El control de corriente se lleva a cabo mediante un amperímetro incorporado.
El índice numérico en la marca - 350, 500, 800, 1000 - significa la corriente continua máxima con la que este convertidor está diseñado para trabajar. Algunos modelos que usan el vernier pueden configurarse para producir una corriente de soldadura mayor que la corriente nominal, pero la operación en este modo está cargada de sobrecalentamiento y falla rápida del dispositivo.
Ventajas
Al igual que cualquier otro equipo, los convertidores de soldadura (que históricamente aparecieron mucho antes que los inversores) tienen ciertas ventajas y, al mismo tiempo, tienen varios inconvenientes. Sus ventajas incluyen:
- alta corriente de soldadura: en algunos modelos, en particular, PSO-500 y PSG-500, alcanza los 500 A, hay dispositivos más potentes;
- sin pretensiones en el trabajo;
- insensibilidad a las caídas de voltaje de entrada;
- relativamente alta confiabilidad con servicio calificado;
- buena mantenibilidad, facilidad de servicio.
La corriente que estos dispositivos son capaces de producir se puede utilizar para cocinar juntas muy gruesas, del orden de 10-30 mm. Esta es otra ventaja importante debido a que se utilizan transductores de soldadura.
Desventajas
Sin embargo, las características de diseño también determinan las principales desventajas de los transductores de soldadura, debido a qué inversores los reemplazaron, al menos en el ámbito doméstico (trabajos de soldadura en una pequeña empresa, en una casa de verano, en un garaje). En primer lugar, estos son:
- grandes dimensiones y masa (puede alcanzar media tonelada o más);
- baja eficiencia;
- mayor riesgo eléctrico;
- trabajo ruidoso;
- necesidad de servicio.
El principio de su acción, la transición de la energía eléctrica a energía mecánica y viceversa, implica grandes costos de energía para la rotación del eje. Esto se debe a un consumo de energía muy alto, lo que hace que el dispositivo no sea rentable para uso "doméstico".
Además, la presencia de piezas que giran a alta velocidad reduce el grado de fiabilidad de la máquina. El cuello de botella del convertidor de cocción, así como el motor eléctrico en sí, son rodamientos de bolas en los que está montado el eje.
Necesitan una inspección periódica y cambios de aceite 1-2 veces al año. También es necesario controlar el estado del colector y los cepillos del colector actual.
Por mayor riesgo eléctrico se entiende el hecho de que antes de comenzar el trabajo de soldadura, el convertidor debe estar conectado a tierra, y su conexión a la red de acuerdo con las reglas debe ser realizada solo por un electricista.
Clasificación
Los transductores de soldadura se clasifican según varios parámetros. Incluyendo el número (simple y multipunto) y el tipo de accionamiento (de un motor eléctrico o, por ejemplo, de un motor de combustión interna). Según su diseño, pueden ser estacionarios y móviles, en una sola o doble caja.
Los convertidores también difieren en la forma de la característica de salida. Para muchos tipos de trabajo, esta clasificación es crucial. De acuerdo con la forma de la característica de salida, los transductores de soldadura se dividen en dispositivos que producen una característica de caída o rígida (estos últimos también pueden producir una pendiente).
También hay convertidores universales, dependiendo del interruptor instalado, capaces de funcionar tanto en ese modo como en otro.
El hecho es que la especificidad del trabajo de soldadura en gases de protección, automático o semiautomático, requiere una característica de salida extremadamente rígida.
Dichos convertidores incluyen, por ejemplo, el sistema PSG-500. Los convertidores de soldadura de la gama de modelos ПСО tienen una característica descendente, ПСУ: generalistas, capaces de cambiar al modo de funcionamiento deseado.
El PSO y otros tipos de convertidores con característica de caída se utilizan en la industria, en sistemas de soldadura automáticos y manuales equipados con reguladores automáticos de voltaje.
Desde el punto de vista de la física aplicada, los convertidores también se dividen según la tecnología implementada en el generador. El generador puede ser con polos divididos, con bobinados separados de magnetización y desmagnetización, con bobinado de desmagnetización y excitación independiente. Pero en la práctica, no hay una diferencia significativa en las características técnicas significativas entre todos estos tipos.
El transductor de soldadura consta de un motor de inducción y un generador de CC, ensamblado en una carcasa.
El rotor del motor y la armadura del generador están en el mismo eje. El convertidor está montado sobre un bastidor o sobre ruedas.
Los generadores que completan los convertidores de soldadura funcionan de acuerdo con los esquemas que se muestran en la Fig. 1)
Un generador con un devanado de campo independiente y un devanado en serie desmagnetizante (Fig. 1, c). El devanado independiente 1, alimentado por una corriente alterna principal a través de un rectificador de selenio, crea un voltaje inductor de flujo magnético en las escobillas del generador que es necesario para la excitación del arco. El devanado desmagnetizador 2 crea una característica de caída, cuyo flujo se dirige en contra del flujo del devanado 1. La corriente de soldadura se controla cambiando el número de vueltas del devanado secuencial: abrazadera a - rango de altas corrientes, abrazadera b - rango de bajas corrientes. Dentro de cada rango, la corriente de soldadura es continuamente ajustable por el reóstato R.
De acuerdo con este esquema, se fabrican los convertidores PSO-120, PSO-ZOOA, PD-303, PSO-500, PSO-800, PS-1000-III, ASO-2000.
Un generador con un devanado de campo paralelo y un devanado en serie desmagnetizante (Fig. 1, b). Los polos magnéticos de este generador deben tener magnetismo residual, por lo que están hechos de acero ferromagnético.
El devanado de campo paralelo 1 es alimentado por los cepillos a - c; El flujo magnético de este devanado induce en los cepillos a - en el voltaje necesario para encender el arco. El voltaje en los cepillos a - c no cambia durante todas las etapas del proceso de soldadura (ralentí, quema de arco, cortocircuito). El devanado secuencial 2 durante la quema de arco desmagnetiza el generador, creando una característica de caída. La corriente de soldadura se controla de la misma manera que en el generador descrito anteriormente.
De acuerdo con este esquema, se fabrican los convertidores PD-101, PS-300-1, PSO-300M, PS-500.
Los generadores construidos de acuerdo con este esquema se instalan en unidades con motores de combustión interna.
Generador con polos partidos (Fig. 1, c). En los polos magnéticos de este generador solo hay devanados paralelos 1, uno de los cuales es ajustable. El voltaje en los cepillos a-c no cambia durante todas las etapas del proceso de soldadura. La característica de caída se creará por el efecto de desmagnetización del flujo de armadura (reacción) dirigido hacia el flujo magnético del devanado ajustable.
La corriente de soldadura está regulada por el reóstato R en el circuito de devanado de campo. En los convertidores de este tipo de producción anterior a la guerra (SMG-2. SUG-2A, SUG-2B, etc.), el ajuste aproximado de la corriente se realizó mediante un cambio de escobillas: altas corrientes - cambio contra la rotación de la armadura, pequeñas corrientes - cambio por rotación.
De acuerdo con este esquema, se fabrican los convertidores PS-300M, PS-ZOOM-1, PS-300T. En funcionamiento hay un número significativo de convertidores producidos antes de la guerra y en el período de posguerra: SMG-2A, SMG-2B, SUG-2A, SUG-2B, SUG-2r, etc.
Las características técnicas de los convertidores de un solo poste se dan en la tabla. 1)
Tabla 1. Características técnicas de los convertidores de soldadura de un solo poste con una característica de caída
| Característica | Convertidores de excitación independientes con devanado de desmagnetización en serie. |
||||||
| PSh-120 | PSO-300A | PD-303 | PSO-500 | P SO-800 | ACO-2000 | PS-1000-III | |
| Tipo de generador | GSO-120 | GSO-300A | - | GSO-500 | GSO-800 | SG-1000-II | GS-1000-III |
| Corriente nominal de soldadura, A | 120 | 300 | 300 | 500 | 800 | 1000X2 | 1000 |
| Voltaje de circuito abierto, V | 48-65 | 55-80 | 65 | 58-86 | 60-90 | ||
| 30-120 | 75-300 | 80-300 | 125-600 | 200-800 | 300-1200X2 | 300-1200 | |
| 7,3 | 12,5 | 10,0 | 28,0 | 55 | 56,0 | 55,0 | |
| 2900 | 2890 | 2890 | 2930 | 1460 | 1460 | ||
| K. p. D. convertidor,% | 55 | 60 | - | 59 | 57 | 59 | 60 |
| 1055 | 1015 | 1052 | 1275 | 4000 | 1465 | ||
| longitud | 508 | 770 | 935 | 770 | |||
| ancho | 550 | 590 | |||||
| altura | 730 | 980 | 996 | 1080 | 1190 | 910 | |
| Peso kg | 155 | 400 | 331 | 540 | 1040 | 4100 | 1600 |
| Característica | Convertidores con autoexcitación: y devanado de desmagnetización secuencial | Convertidores de polo dividido | ||||
| PD-101 | PS-300-1 | pSO-ZOOM | PS-500 | PS-300M | SUG-2r-u | |
| Tipo de generador | GD-101 | GSO-300 | GSO-ZOOM | GS-500 | SG -300L1 | SMG-2G-Sh |
| Corriente nominal de soldadura, A | 125 | 300 | 300 | 500 | 300 | 300 |
| Voltaje de circuito abierto, V | 80 | 75 | 60 | 62-80 | 72 | |
| Límites de control de corriente de soldadura, A | 15-135 | 75-320 | 100-300 | 120-600 | 80-340 | 45- 320 |
| Potencia del convertidor, kW | 7,5 | 14,0 | 17,0 | 28,0 | 14,0 | 12,0 |
| Velocidad de rotación del ancla, rpm | 2910 | 1450 | 2910 | 1450 | 1450 | 1460 |
| Eficiencia del convertidor,% | 60 | 70 | 70 | 55 | 57 | 58 |
| Dimensiones totales, mm: longitud | 1026 | 1120 | 1400 | 1200 | 1G20 | |
| ancho | 590 | 600 | 770 | 755 | 626 1080 | |
| altura | 838 | 780 | 1100 | 1180 | ||
| Peso kg | 222 | 430 | 350 | 940 | 570 | 550 |
Nota Para todos los convertidores PR 65%; para PD-303 y PSO-ZOOM - 60%.
Clasificación de convertidores y conjuntos de soldadura. Para la soldadura de CC, los transformadores de soldadura y las unidades de soldadura sirven como fuentes de energía. El transductor de soldadura consta de un generador de corriente continua y un motor eléctrico de accionamiento, la unidad de soldadura consta de un generador y un motor de combustión interna. Las unidades de soldadura se utilizan para trabajar en el campo y en aquellos casos en que el voltaje fluctúa mucho en la red de suministro de energía. El generador y el motor de combustión interna (gasolina o diesel) están montados en un bastidor común sin ruedas, en rodillos, ruedas, en la parte trasera de un automóvil y sobre la base de un tractor.
Para operar en diferentes condiciones, se producen las siguientes unidades: ASB-300-7 - Motor de gasolina GAZ-320 montado con un generador GSO-300-5 en un marco sin ruedas; ASD-3-1 - motor diesel y generador SGP-3-VIII - en el mismo diseño; ASDP-500: como la unidad anterior, pero montada en un remolque biaxial; SDU-2: una unidad montada sobre la base del tractor T-100M; PAS-400-VIII - motor tipo ZIL-164. y generador SGP-3-VI montado en un marco rígido equipado con rodillos para moverse en un piso plano. También hay disponibles otras unidades que difieren en su diseño.
Los generadores de soldadura son de estación única y de estación múltiple, diseñados para el suministro simultáneo de varias estaciones de soldadura. Los generadores de soldadura de un solo poste se fabrican con características externas rígidas o que caen.
La mayoría de los generadores que completan unidades de soldadura y convertidores (como PS y PSO) tienen una característica externa descendente. El generador del tipo PSG tiene una característica rígida de corriente-voltaje. Se generan generadores universales, que permiten obtener características incidentes y duras (convertidores de tipo PSU).
Los convertidores de soldadura ПСО-500, ПСО-ЗООА, ПСО-120, ПСО-800, ПС-1000, АСО-2000, ПСМ-1000-4 y otros se suministran principalmente con motores asíncronos trifásicos de jaula de ardilla en diseño de caja única. Tienen ruedas para moverse por el taller o están montadas inmóviles en una placa.
Los datos técnicos de algunos convertidores se dan en la tabla. 51)
El dispositivo y el funcionamiento de los generadores de soldadura. La industria produce tres tipos de generadores de soldadura: con bobinados de campo independientes y paralelos, un devanado en serie desmagnetizante y con polos partidos.
Los generadores con un devanado de campo independiente y un devanado en serie desmagnetizante (Fig. 119) se utilizan principalmente en transformadores de soldadura PS0420, PSO-ZOOA, PSO-500, PSO-800, PS-1000, ASO-2000, que difieren en potencia y diseño.
En el diagrama del generador (Fig. 199, pero) muestra dos bobinados de campo: independientes N y consistente Conque se encuentran en diferentes polos. Se incluye un reóstato en el circuito de bobinado independiente. RT. El devanado en serie está hecho de una barra colectora con una gran sección, ya que una gran corriente de soldadura fluye en ella. De parte de sus turnos, se hace un toque, que se coloca en el interruptor P.
El flujo magnético del devanado en serie se dirige hacia el flujo magnético generado por el devanado de excitación independiente. Como resultado de estos flujos, aparece la secuencia resultante. Cuando está inactivo, el devanado secuencial no funciona.
El voltaje de circuito abierto del generador está determinado por la corriente en el devanado de campo. Este voltaje se puede ajustar con un reóstato. RT, cambiando la magnitud de la corriente en el circuito del devanado de magnetización.
Cuando se carga, aparece una corriente de soldadura en el devanado en serie, creando un flujo magnético en la dirección opuesta. Con el aumento de la corriente de soldadura, aumenta el flujo magnético opuesto y disminuye el voltaje de funcionamiento. Por lo tanto, se forma una característica externa descendente del generador (Fig. 119, b).
Las características externas se cambian ajustando la corriente en el devanado de excitación independiente y cambiando el número de vueltas del devanado de desmagnetización.
Con un cortocircuito, la corriente aumenta tanto que el flujo de desmagnetización aumenta bruscamente. El flujo resultante, y por lo tanto el voltaje en los terminales del generador, prácticamente cae a cero.
La corriente de soldadura se controla de dos maneras: cambiando el número de vueltas del devanado de desmagnetización (dos rangos) y mediante un reóstato en el circuito de devanado independiente (regulación suave). Al conectar el cable de soldadura al terminal izquierdo (Fig. 119, pero) se establecen pequeñas corrientes, a la derecha - grandes.
Los generadores con bobinados de magnetización paralela y desmagnetización secuencial pertenecen al sistema de autoexcitación de generadores (Fig. 120). Por lo tanto, sus polos están hechos de acero ferromagnético con magnetismo residual.
Como se puede ver en el diagrama (Fig. 120, pero), el generador tiene dos devanados en los polos principales: magnetización N y desmagnetización conectada en serie C. La corriente del devanado magnetizante es creada por la armadura del generador mismo, para lo cual el tercer cepillo Conubicado en el colector en el medio entre los cepillos principales pero y b.
El encendido y apagado de los devanados crea una característica externa descendente del generador (Fig. 120, b) La corriente de soldadura está continuamente regulada por el reóstato RP incluido en el circuito de bobinado de autoexcitación. Para la regulación paso a paso de la corriente, el devanado de desmagnetización se secciona de la misma manera que en un generador de tipo PSO. Los transformadores de soldadura PS-300, PSO-ZOOM, PS-3004, PSO-300 PS-500, SAM-400 funcionan de acuerdo con este esquema.
El generador con polos divididos (Fig. 121) no tiene un devanado secuencial. En este generador, la disposición de los polos es diferente de los generadores de CC eléctricos convencionales. Los polos magnéticos no se alternan (el norte es seguido por el sur, luego nuevamente el norte, etc.), y los polos del mismo nombre se encuentran cerca (dos norte y dos sur, Fig. 121, b) Los polos horizontales de Nr se denominan principales y verticales. N n - transversal.
Fig. 121. Generador con polos divididos: a, b - principio circuitos magnéticos y eléctricos; Г г I, Ф п I - flujos magnéticos de la armadura, Фг - flujo magnético principal, Ф п - flujo magnético transversal, GN - neutro, П - devanado de los polos transversales, Gl - devanado de los polos principales, RT - reóstato
Los polos principales tienen recortes que reducen su sección transversal para una saturación total con flujo magnético incluso en reposo. Los polos transversales tienen una gran sección transversal y funcionan en todos los modos con saturación incompleta. En los polos principales, solo se colocan los devanados de excitación principales, y en la transversal, solo transversal. Se instala un reóstato de ajuste en el circuito de devanado transversal. RT. Ambos devanados están conectados en paralelo entre sí y reciben energía de los cepillos, es decir, el generador funciona con autoexcitación. El generador tiene dos cepillos principales. pero y b y cepillo extra con.
Bajo carga, aparece una corriente en el devanado de la armadura, que crea un flujo magnético de la armadura, magnetiza los polos principales y desmagnetiza los transversales. Como los polos principales están completamente saturados, la acción del flujo de magnetización no afecta. Con un aumento en la corriente de soldadura, aumenta el flujo magnético de la armadura, aumenta su efecto de desmagnetización (contra el flujo de los polos transversales) y esto conduce a una disminución en el voltaje de funcionamiento; Se crea una característica externa descendente del generador. Por lo tanto, la característica de caída del generador se obtiene debido al efecto de desmagnetización del flujo magnético de la armadura.
La corriente de soldadura está continuamente regulada por un reóstato en el circuito 1 del devanado de excitación transversal.
1 (En generadores de este tipo producidos previamente (SUG-2a, SUG-26, etc.), el ajuste aproximado de la corriente se llevó a cabo cambiando los cepillos del neutro.)
Según el esquema con polos divididos, los generadores de los convertidores PS-300M, SUG-2ru, etc. funcionan.
Diseños de convertidores de soldadura de un solo poste. Los convertidores PS-300-1 y PSO-300 se utilizan para alimentar una estación, para soldar, revestir y cortar. Los convertidores están diseñados para una corriente de funcionamiento de 65 a 340 A.
El generador de soldadura del convertidor se refiere a un tipo de generador con magnetización paralela y devanados de campo de desmagnetización secuencial.
El generador tiene características externas que caen abruptamente (Fig. 120, b) y dos rangos de corrientes de soldadura: 65 - 200 A y cuando el cable de soldadura está conectado al terminal izquierdo (+) con el número total de vueltas del devanado de desmagnetización secuencial; 160 - 340 A - cuando se conecta al terminal derecho (+) con parte de los giros del devanado en serie. Se incluye un reóstato del tipo RU-Zb con una resistencia de 2,98 ohmios para corrientes de 4,5 a 12 A en el circuito del devanado del campo de magnetización, diseñado para controlar la corriente de soldadura.
El convertidor PSG-300-1 está diseñado para alimentar el poste de soldadura semiautomática en gas protector. El generador convertidor tiene una característica externa rígida, que se crea por la acción de magnetización del devanado de campo en serie. El devanado de campo independiente es alimentado por un rectificador de selenio conectado a la red de CA a través de un estabilizador ferroresonante. Se incluye un reóstato en el circuito de devanado de excitación independiente, que le permite ajustar suavemente el voltaje en los terminales del generador de 16 a 40 V. El convertidor está conectado a la red con un interruptor de paquetes. Límites de regulación de la corriente de soldadura 75 - 300 A.
Los convertidores de soldadura universal ПСУ-300, ПСУ-500 tienen características externas tanto rígidas como descendentes. Los convertidores de este tipo consisten en un generador de CC de soldadura de un solo poste y un motor de inducción trifásico de jaula de ardilla en una carcasa.
Un generador de soldadura del tipo GSU se fabrica con cuatro postes principales y dos adicionales (Fig. 122). En los dos polos principales, se colocan las vueltas del devanado del campo de magnetización principal, que recibe energía de la red a través de un transformador estabilizador y un rectificador de selenio. En los otros dos polos principales, se establecen los giros del devanado de campo en serie; El flujo magnético de estos polos se dirige hacia el flujo de magnetización principal. Los devanados de postes adicionales están diseñados para mejorar la conmutación.
Para obtener características externas que caen abruptamente, se activa un devanado de excitación independiente, una desmagnetización secuencial y parte de los giros del devanado de los polos adicionales.
Al cambiar a características externas rígidas (Fig. 122, b) el devanado de desmagnetización en serie se desactiva parcialmente, pero se activa un mayor número de vueltas del devanado de los polos adicionales.
El cambio del tipo de característica se lleva a cabo cambiando el interruptor de paquete instalado en la celda y conectando los cables de soldadura a dos terminales correspondientes en el tablero de terminales.
Transductor de soldadura es una combinación de un motor de CA y un motor de corriente continua. La energía eléctrica de la red de CA se convierte en energía mecánica del motor eléctrico, gira el eje del generador y se convierte en energía eléctrica de una corriente de soldadura constante. Por lo tanto, la eficiencia del convertidor es baja: debido a la presencia de piezas giratorias, su funcionamiento es menos confiable y conveniente en comparación con los rectificadores. Sin embargo, para trabajos de construcción e instalación, el uso de generadores tiene una ventaja en comparación con otras fuentes debido a su menor sensibilidad a las fluctuaciones en el voltaje de la red.
Para suministrar arco eléctrico de CC, móvil y estacionario transductores de soldadura. En la fig. La Figura 11 muestra el diseño del convertidor de soldadura de un solo poste PSO-500, disponible comercialmente por nuestra industria.
El convertidor de soldadura PSO-500 de un solo operador consta de dos máquinas: un motor eléctrico de accionamiento 2 y un generador de soldadura de CC GSO-500 ubicado en una carcasa común 1. Una armadura de generador 5 y un rotor de motor eléctrico están ubicados en un eje común, cuyos rodamientos están instalados en las cubiertas de la carcasa del convertidor. En el eje entre el motor eléctrico y el generador hay un ventilador 3, diseñado para enfriar la unidad durante su funcionamiento. La armadura del generador se extrae de placas delgadas de acero eléctrico de hasta 1 mm de espesor y está equipada con ranuras longitudinales en las que se colocan vueltas aisladas del devanado de la armadura. Los extremos del devanado del inducido se sueldan a las placas colectoras correspondientes c. En los polos de los imanes se montan bobinas 4 con bobinados de cable aislado, que se incluyen en el circuito eléctrico del generador.
El generador funciona según el principio de inducción electromagnética. Cuando la armadura 5 gira, su devanado cruza las líneas de fuerza magnéticas de los imanes, como resultado de lo cual se induce una corriente eléctrica alterna en los devanados de la armadura, que, utilizando el colector 6, se convierte en corriente continua; desde los cepillos del colector de corriente 7, con una carga en el circuito de soldadura, la corriente fluye desde el colector a los terminales 9.
El equipo de lastre y control del convertidor está montado en la carcasa 1 en una caja común 12.
El convertidor se enciende mediante el interruptor de lote 11. La corriente de excitación y el modo de funcionamiento del generador de soldadura están continuamente regulados por un reóstato en el circuito de excitación independiente por el volante S. Usando el puente que conecta el terminal adicional a uno de los terminales positivos del devanado en serie, la corriente de soldadura se puede configurar para un funcionamiento de hasta 300 y hasta 500 A. No se recomienda el funcionamiento del generador a corrientes que excedan los límites superiores (300 y 500 A), ya que la máquina puede sobrecalentarse y el sistema de comunicación se verá afectado ación.
La magnitud de la corriente de soldadura está determinada por el amperímetro 10, cuya derivación está incluida en el circuito de la armadura del generador montado dentro de la carcasa del convertidor.
Los devanados del generador GSO-500 están hechos de cobre o aluminio. Los neumáticos de aluminio están reforzados con placas de cobre. Para protegerse contra las interferencias de radio derivadas del funcionamiento del generador, se utiliza un filtro capacitivo de dos condensadores.
Antes de poner en marcha el convertidor, es necesario verificar la conexión a tierra de la carcasa; estado de los cepillos colectores; fiabilidad de los contactos en el circuito interno y externo; gire la rueda de control del reóstato completamente en sentido antihorario; compruebe si los extremos de los alambres de soldadura se tocan entre sí; instale un puente en el tablero de terminales de acuerdo con la corriente de soldadura requerida (300 o 500 A).
El convertidor se inicia encendiendo el motor en la red (conmutador de paquetes 11). Después de conectarse a la red, es necesario verificar la dirección de rotación del generador (cuando se ve desde el lado del colector, el rotor debe girar en sentido antihorario) y, si es necesario, intercambiar los cables en el lugar de su conexión a la red eléctrica.
Reglas de seguridad para el funcionamiento de convertidores de soldadura.
Al operar convertidores de soldadura, recuerde:
- una tensión en los terminales del motor de 380/220 V es peligrosa. Por lo tanto, “ninguno de los dos estará cerrado. Todas las conexiones desde el lado de alta tensión (380/220 V) deben ser realizadas solo por un electricista que tenga derecho a realizar trabajos eléctricos;
- la carcasa del convertidor debe estar conectada a tierra de manera confiable;
- el voltaje en los terminales del generador, igual a una carga de 40 V, cuando está inactivo, el generador GSO-500 puede aumentar a 85 V. Cuando se trabaja en interiores y exteriores en presencia de alta humedad, polvo, alta temperatura ambiente (por encima de 30 o C), piso conductor o cuando se trabaja en estructuras metálicas, el voltaje por encima de 12 V se considera potencialmente mortal.
En todas las condiciones adversas (habitación húmeda, piso conductor, etc.) es necesario usar alfombrillas de goma, así como zapatos y guantes de goma.
El peligro de daños en los ojos, las manos y la cara por los rayos de arco eléctrico, las salpicaduras de metal fundido y las medidas de protección contra ellos son las mismas que cuando se trabaja desde.
Los convertidores de soldadura se dividen en los siguientes grupos: de acuerdo con el número de postes con alimentación: una estación de protección, diseñada para alimentar un arco de soldadura; multipunto, alimentando varios arcos de soldadura al mismo tiempo; de acuerdo con el método de instalación: estacionario, instalado inmóvil en los cimientos; móvil, montado en carros; por tipo para motores que hacen girar el generador en rotación: máquinas con accionamiento eléctrico; automóviles con motor de combustión interna (gasolina o diesel); según el método de ejecución: caso único, en el que el generador y el motor están montados en una sola carcasa; separado, en el que el generador y el motor están montados en el mismo marco, y el accionamiento se realiza a través de un acoplamiento.
Convertidores de soldadura de un solo poste consisten en un generador y un motor eléctrico o motor de combustión interna. El circuito eléctrico del generador de soldadura proporciona una característica externa descendente y limitación de corriente de cortocircuito. La característica de tensión de corriente externa / (Fig. 14) muestra la relación entre la tensión y la corriente en los terminales del circuito de soldadura del generador. Para la estabilidad de la quema de un arco de soldadura, la característica del generador / debe cruzar la característica de un arco III. Cuando el arco se excita, el voltaje cambia (//) del punto I al punto 2. Si
Generadores de polo dividido proporcionan una característica externa descendente utilizando el efecto de desmagnetización del flujo magnético de la armadura. En la fig. 15 muestra un diagrama de un generador de soldadura de este tipo. El generador tiene cuatro principales (N g y Sr son los principales, Nn Y Sn - transversal) y dos adicionales (N y S) los polos En este caso, los postes principales del mismo nombre se encuentran uno al lado del otro, formando, por así decirlo, un poste bifurcado. Los devanados de campo tienen dos secciones: no regulada 2 y ajustable 1. Un devanado no regulado se encuentra en los cuatro polos principales, y un devanado ajustable es solo nc transversal. En el circuito del devanado de campo ajustable se incluye un reóstato 3. Un devanado en serie se encuentra en los polos adicionales. 4. A lo largo de la línea neutral de simetría O - O entre los polos opuestos en el colector del generador están los cepillos principales ay ft, a los cuales está conectado el circuito de soldadura. Cepillo extra con Sirve para alimentar los devanados de campo.
Cuando el generador está inactivo (Fig. 16, a) los devanados del polo crean dos flujos magnéticos Фг y Фп, que inducen e. d.s En la bobina del ancla. Cuando se cierra el circuito de soldadura (Fig. 16, b), fluirá una corriente a través del devanado del inducido, lo que crea un flujo magnético del inducido Фя, dirigido a lo largo de la línea de los cepillos principales y cerrado a través de los polos del generador. El flujo magnético del anclaje Фя se puede descomponer en dos componentes del flujo Фяг y Фяп. El flujo de Fyag en la dirección coincidirá con el flujo Фг de los polos principales, pero no puede fortalecerlo, ya que los polos principales del generador tienen recortes que reducen sus áreas de sección transversal y, por lo tanto, funcionan a plena saturación magnética (es decir, el flujo magnético de estos polos independientemente de la carga permanece casi constante). El flujo del PNF se dirige contra el flujo Φ de los polos transversales y, por lo tanto, lo debilita e incluso puede cambiar la dirección del flujo total. Tal efecto del flujo magnético de la armadura conduce a un debilitamiento del total
sobrecarga magnética del generador, y por lo tanto a una disminución en el voltaje en los cepillos principales del generador. Cuanto mayor es el flujo de corriente a través del devanado de la armadura, mayor es el flujo magnético Фя, más disminuye el voltaje. Con un corto circuito del circuito de soldadura, el voltaje en los cepillos principales casi llega a cero.
La corriente de soldadura se regula en dos pasos: de forma aproximada y precisa. Con una regulación aproximada, el haz del cepillo se desplaza, en el que se ubican los tres cepillos del generador. Si mueve el cepillo en la dirección de rotación de la armadura, el efecto de desmagnetización del flujo de la armadura aumenta y la corriente de soldadura disminuye. Con un cambio inverso, el efecto de desmagnetización disminuye y la corriente de soldadura aumenta. De esta manera, se establecen los intervalos de las corrientes grandes y pequeñas. El control de corriente suave y preciso se realiza mediante un reóstato incluido en el circuito de bobinado de campo. Al aumentar o disminuir la corriente de excitación en el devanado de los polos transversales con un reóstato, se cambia el flujo magnético ,п, cambiando así el voltaje del generador y la corriente de soldadura.
En generadores con polos divididos de liberación tardía, la corriente de soldadura se controla cambiando el número de vueltas de los devanados seccionados de los polos del generador y el reóstato incluido en el circuito de devanado de campo. El reóstato está montado en la carcasa del generador y tiene una escala con divisiones en amperios. Los generadores SG-300M-1 utilizados en los convertidores PS-300M-1 funcionan de acuerdo con este esquema.
Diagrama de circuito generador con acción desmagnetizante de un devanado en serie la excitación incluida en el circuito de soldadura se muestra en la Fig. 17. El generador tiene dos devanados: devanado de campo 1 y devanado secuencial de desmagnetización. 2. El devanado de campo se alimenta de los cepillos principales y adicionales (byc), o de una fuente de CC especial (de la red de CA a través de un rectificador de selenio). Mago
El flujo de filamento creado por este devanado es constante y no depende de la carga del generador. El devanado de desmagnetización está conectado en serie con el devanado del inducido, de modo que cuando el arco arde, la corriente de soldadura que pasa a través del devanado crea un flujo magnético Фп dirigido contra el flujo Ф0. Por lo tanto, e. d.s el generador será inducido por el flujo magnético resultante Фв - --п - Con el aumento de la corriente de soldadura, el flujo magnético Фп aumenta, y el flujo magnético resultante Ф „- Фм disminuye. Como resultado, la e inducida disminuye. d.s generador Así, el efecto desmagnetizante del devanado 2 proporciona las características externas de caída del generador. La corriente de soldadura se regula cambiando las vueltas del devanado en serie (ajuste grueso - dos rangos) y el reóstato del devanado de campo (ajuste suave y preciso dentro de cada rango). Los generadores GSO-120, GSO-ZOO, GS0500, GS-500, etc. se producen de acuerdo con este esquema. Breves características técnicas del
Los transductores se dan en la tabla. 1)
En la fig. La Figura 18 muestra el convertidor de soldadura móvil PSO-500 de un solo poste, disponible comercialmente y ampliamente utilizado en trabajos de construcción e instalación. Consiste en un generador GSO-5SYU y un motor asíncrono trifásico AB-72-4, montado en una sola carcasa con ruedas para moverse por el sitio de construcción. El convertidor está diseñado para soldadura por arco manual, soldadura de manguera semiautomática y soldadura por arco sumergido automático. Para la regulación aproximada de la corriente de soldadura (conmutación de vueltas de un devanado secuencial), se emiten un contacto negativo y dos contactos positivos a la placa de terminales del generador. Si se requiere una corriente de soldadura en el rango de 120 ... 350 A, entonces los alambres de soldadura están conectados a los contactos positivo negativo y medio. Cuando se trabaja con corrientes de 350 ... 600 A, los alambres de soldadura se conectan a los contactos positivo negativo y extremo. La corriente de soldadura suave está regulada por un reóstato incluido en el circuito de devanado de excitación independiente. El reóstato se encuentra en el cuerpo de la máquina y tiene un volante con un colector de corriente. La escala tiene dos filas de números correspondientes a los contactos conectados: la fila interna - hasta 350 A y la fila externa - hasta 6СУ A.
Para realizar trabajos de soldadura en ausencia de electricidad (en edificios nuevos, en trabajos de instalación en el campo, al soldar tuberías de gas y petróleo, al instalar mástiles de transmisión de alta tensión, etc.), se utilizan unidades de soldadura móviles que consisten en un generador de soldadura y un motor de combustión interna. En la tabla se proporciona una breve descripción técnica de las unidades de soldadura más comunes con motores de combustión interna. 2)
Tabla 2
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Marca de la unidad |
Marca generador |
Tensión nominal |
Límites de control de corriente de soldadura, A |
Motor |
Peso unitario, kg |
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Potencia, kW (CV) |
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En la fig. 19 muestra la unidad de soldadura de este grupo PAS-400-VIII. La unidad consta de un generador SGP-3-VI y un motor de combustión interna ZIL-120 o ZIL-164. El generador funciona según un circuito con un devanado secuencial desmagnetizante. La corriente está regulada por un reóstato del circuito del devanado del campo principal. El motor de la unidad de cocción se ha convertido especialmente para un funcionamiento estacionario a largo plazo: tiene un controlador de velocidad centrífugo automático; regulación manual para trabajo a bajas velocidades; encendido automático apagado cuando un aumento repentino de la velocidad. La unidad de soldadura está montada en un marco de metal rígido con rodillos para movimiento. La presencia de un techo y cortinas metálicas laterales que protegen contra la precipitación atmosférica permite que la unidad se use para trabajos al aire libre.
Para soldar en gases de protección, así como para soldaduras semiautomáticas y automáticas, se utilizan generadores con una característica externa rígida o creciente. Dichos generadores tienen devanados de excitación independientes y un devanado secuencial de polarización. Al ralentí d.s El generador es inducido por un flujo magnético, que es creado por un devanado de excitación independiente. En el modo de operación, la corriente de soldadura que pasa a través del devanado en serie crea un flujo magnético que coincide en dirección con el flujo magnético del devanado de excitación independiente. Esto asegura una característica de tensión de corriente rígida o creciente.
En la fig. La Figura 20 muestra un convertidor PSG-350 de este tipo, que consiste en un generador de CC de soldadura GSG-350 y un motor asíncrono trifásico AV-61-2 de 14 kW. Generador de tener! devanado de excitación independiente y devanado secuencial de polarización. El devanado de excitación independiente se alimenta desde una red externa a través de rectificadores de selenio y un estabilizador de voltaje, lo que elimina la influencia de las fluctuaciones de voltaje en la red sobre la corriente de excitación. El devanado secuencial se divide en dos secciones: cuando parte de las vueltas se incluyen en el circuito de soldadura, el generador funciona en modo rígido, y cuando se usan todas las vueltas del devanado, el generador proporciona una característica externa creciente. El generador y el motor están alojados en una carcasa común y montados en un carro.
Los convertidores universales ПСУ-300 y ПСУ-500-2, diseñados para soldadura manual, soldadura por arco sumergido automático, así como soldadura automática y semiautomática en gases de protección, proporcionan tanto una característica externa de caída como una rígida. En estos convertidores, al cambiar los devanados independientes y secuenciales del generador, es posible crear flujos de desmagnetización y magnetización y, en consecuencia, obtener una u otra característica.
Cuando se trabaja en un sitio de construcción o en una fábrica, se utilizan varias estaciones de soldadura ubicadas una cerca de la otra. convertidor de soldadura de postes múltiples.La característica externa del generador de soldadura de postes múltiples debe ser rígida, es decir, independientemente del número de postes de trabajo, el voltaje del generador debe ser constante. Para obtener un voltaje constante, el generador multitrayecto (Fig. 21) tiene un devanado de campo paralelo 1, que crea un flujo magnético 0i y un devanado en serie 3, que crea un flujo magnético Fa La misma dirección.
Al ralentí d.s del generador solo es inducido por el flujo magnético Phi, ya que no hay corriente en el devanado en serie. El voltaje del generador es suficiente para encender el arco. Durante la soldadura, aparece corriente en el devanado del inducido y, por lo tanto, en el devanado de campo en serie. En este caso, aparece un flujo magnético Φ ^ y e. d.s será inducido por el flujo total 0i + Фг. La caída de voltaje dentro del generador durante la operación se compensa con el flujo magnético creciente y, por lo tanto, el voltaje permanece igual al voltaje de circuito abierto. Para obtener una característica externa descendente, se incluyen postes de soldadura en el circuito del generador a través de reóstatos de lastre ajustables 4. La tensión del generador está regulada por un reóstato. 2, incluido en el circuito de bobinado de campo paralelo. La corriente de soldadura se establece cambiando la resistencia del reóstato de lastre.
El convertidor de soldadura multipunto PSM-1000 (Fig. 22) consta de un generador de CC de soldadura tipo SG-1000 y un motor asíncrono trifásico montado en una carcasa. El generador SG-1000, de seis polos, con autoexcitación, tiene un paralelo
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Js 220/3808 15 kW |
Nuyu y bobinados secuenciales que crean flujos magnéticos en la misma dirección. El conjunto de la máquina de soldar incluye nueve reóstatos de lastre RB-200, lo que le permite desplegar nueve postes.
Los convertidores PSM-1000-1 y PSM-1000-11 no tienen diferencias de diseño significativas. Bobinados de excitación del generador.
PSM-1000-I están hechos de cobre, mientras que los de PSM-1000-II están hechos de aluminio. La última modificación es PSM-1000-4, que consta de un generador GSM-1000-4 y un motor eléctrico A2-82-2 con una potencia de 75 kW. El kit convertidor incluye reóstatos de lastre RB-200-1 (9 piezas) o RB-300-1 (6 piezas).
El reóstato de lastre RB-200 (Fig. 23) tiene cinco interruptores de cuchilla, mediante los cuales se establece la resistencia del reóstato. Estos interruptores le permiten ajustar la corriente de soldadura paso a paso cada 10 A dentro de 10 ... 200 A.
El uso de convertidores de soldadura de postes múltiples reduce el área ocupada por el equipo de soldadura, reduce el costo de reparación, mantenimiento y mantenimiento. Sin embargo, la eficiencia de una estación de soldadura es significativamente menor que con un convertidor de un solo poste, debido a las grandes pérdidas de potencia en los reóstatos de lastre. Por lo tanto, la elección de una unidad de soldadura de múltiples postes o varias estaciones individuales se justifica mediante un cálculo técnico y económico para condiciones específicas.
Si el uso de unidades de soldadura de un solo poste es económicamente rentable, pero la potencia de un generador no es suficiente para que la estación de soldadura funcione, dos unidades de soldadura se conectan en paralelo. Cuando los generadores se encienden en paralelo, se deben observar las siguientes condiciones. Los generadores deben ser del mismo tipo y características externas. Antes de encenderlo, es necesario ajustar los generadores al mismo voltaje.
Zheniya al ralentí. Después de la inclusión en el trabajo, es necesario usar los dispositivos de regulación para establecer la misma carga del generador en el amperímetro. Si la carga no es la misma, el voltaje de un generador será más alto que otro y el generador de bajo voltaje, alimentado por la corriente del segundo generador, funcionará como un motor. Esto conducirá a la desmagnetización de los polos del generador y la salida de su sistema NC. Por lo tanto, debe controlar constantemente las lecturas de los amperímetros y, si es necesario, ajustar la uniformidad de la carga.
Para igualar el voltaje de los generadores que funcionan en paralelo con características externas que caen, alimente de manera cruzada sus circuitos de excitación: los devanados de excitación de un generador se alimentan de los cepillos de la armadura de otro generador (Fig. 24). Para este propósito, los generadores tienen contactos de ecualización que deben conectarse juntos en paralelo.
Cuando se conectan en paralelo los generadores de postes múltiples PSM-1000, es necesario conectar los terminales en los escudos de los generadores GS-1000 indicados por la letra U (ecualización) con un cable; en este caso, los devanados secuenciales de los generadores están conectados en paralelo y, por lo tanto, se eliminan las oscilaciones en la distribución de carga entre los generadores.