Keevitusgeneraatorid

Keevitusgeneraatorid on osa keevitusmuunduritest ja keevitusseadmetest.

Keevitusmuundur sisaldab käitavat kolmefaasilist elektrimootorit, alalisvoolu keevitusgeneraatorit ja keevitusvoolu juhtseadet.

Keevitaja sisaldab sisepõlemismootorit, alalisvoolu keevituselektrigeneraatorit ja keevitusvoolu juhtimisseadet.

Keevitusgeneraatorid Need on jagatud kollektori ja klapi konstruktsiooni ning tööpõhimõtte järgi iseergastuvatel ja sõltumatult ergastavatel generaatoritel.

Keevitusmuundurites kasutatavad iseseisva ergutusega kollektorkeevitatud generaatorid, mille tootmine meie riigis lõpetati 20. sajandi 90ndatel, kuid on mõnes organisatsioonis endiselt töös.

Muud tüüpi generaatorid kuuluvad praegu keevitusmasinate hulka.

Kollektorgeneraatorid keevitamiseks

Kollektorgeneraatorid on alalisvoolumasinad, mis sisaldavad magnetpooluste ja mähistega staatorit ning mähistega rootorit, mille otsad viivad kollektoriplaatidele.

Rootori pöörlemisel ületavad selle mähise pöörded magnetvälja jõujooni ja nendes Indutseeritud EMF.

Grafiitharjad loovad liigutatava kontakti kollektoriplaatidega. Masina harjad asuvad kollektori elektrilisel (geomeetrilisel) neutraalil, kus pööretel EMF oma suunda muudab. Kui liigutada harjad nullist, siis generaatori pinge alaneb ja pinge all toimub mähiste lülitumine, mis koormuse all keevitavatel generaatoritel paneb kollektori elektrikaare mõjul väga kiiresti sulama.

Keevitusgeneraatori harjadel olev EMF on proportsionaalne magnetvoogloodud magnetpoolustega E2 = cF, kus F on magnetvoog; c on generaatori konstant, mis on määratud selle konstruktsiooni järgi ja olenevalt pooluste paaride arvust, armatuuri mähise pöörete arvust, armatuuri pöörlemiskiirusest.

Generaatori väljundpinge koormusel U2 = E2 — JсвRr, kus U2 — generaatori klemmide väljundpinge koormusel; Jw — keevitusvool; Rg on generaatori armatuuri sektsiooni ja harja kontaktide kogutakistus.

Seetõttu langeb sellise generaatori väline staatiline karakteristik veidi. Järsult langeva välise staatilise karakteristiku saamiseks kollektorgeneraatorites rakendatakse masina sisemise demagnetiseerimise põhimõtet, mille tagab staatori demagnetiseerimismähis. Kui on vaja saada jäik välist staatilist karakteristikku, kasutatakse magnetiseerivat staatori mähist.

Sõltumatult ergastav keevitusgeneraator degauseerimismähisega

Riis. 1 Sõltumatu ergastusega ja demagnetiseeriva mähisega keevitusgeneraatori skeem

Sellise generaatori eripäraks on see, et magnetpoolustel asuvad kaks magnetpooli. Üks (magnetiseerimine) saab toite välisest toiteallikast (sõltumatult ergastav), samas kui teist (demagnetiseerivat) kasutatakse keevitusvoolu jaoks.

Kaarega järjestikku ühendatud takistusena toimiv degauseerimismähis tagab generaatori rippuva karakteristiku ja jagamisel reguleerib voolu astmeliselt.

Degasseerimismähise kõigi pöörete kaasamine töösse annab madala vooluastme ja osade keerdude kaasamine suure vooluastme.

Keevitusvoolu sujuv reguleerimine toimub avatud ahela pinge muutmisega, mille jaoks kasutatakse mähise magnetiseerimisahelas reostaati R. Takistuse R suurenemine toob kaasa magnetiseerimisvoolu vähenemise, magnetiseerimisvoo Fn, generaatori avatud ahela pinge ja lõpuks keevitusvoolu vähenemise.

Generaator annab langeva välise staatilise karakteristiku ainult ühes suunas pöörlemisel, mida näitab korpusel olev nool. Keevitusmuundurite puhul on vaja enne tühikäigul keevitamist kontrollida elektrimootori õiget pöörlemissuunda.

Isekäivitav keevitusgeneraator demagnetiseeriva mähisega

Peamine erinevus seda tüüpi generaatorite vahel seisneb selles, et magnetvälja mähis ei saa toite mitte välisest allikast, vaid generaatorist endast. Seetõttu nimetatakse neid iseergastuvateks generaatoriteks.

Riis. 2. Neljapooluselise iseergutusgeneraatori magnetsüsteemi skemaatiline diagramm ja paigutus

Kollektorkeevitusgeneraatorites on lisaks põhipostidele ja poolidele kaks lisaposti, millele asetatakse piki pööret täiendav jadapool. See on vajalik armatuuri reaktsioonist tekkiva magnetvoo kompenseerimiseks ja masina elektrilise neutraalsuse positsiooni säilitamiseks koormuse muutumisel.

Iseergastava generaatori normaalseks tööks on vajalik, et magnetiseerimispoolile rakendatav pinge keevitusprotsessi käigus ei muutuks, s.t. ei sõltu keevitusrežiimist. Selleks paigaldatakse generaatorisse kolmas lisahari, mis asub kahe põhiharja vahel.

Magnetiseerimismähise toitepinge osutub keevitusvoolust sõltumatuks. Generaatori kukkumisomadused on tingitud demagnetiseeriva mähise demagnetiseerivast toimest, mis tekib pooluste teise poole all.

Iseergastavate keevitusgeneraatorite eripäraks on see, et neid saab käivitada ainult siis, kui armatuur on pööratud ühes suunas, mida näitab nool staatori otsakattel. See on tingitud asjaolust, et generaatori esialgne ergutus selle käivitamisel on tingitud pooluste jääkmagnetiseerimisest.

Armatuuri pööramisel vastupidises suunas hakkab ergutusmähises liikuma vastupidine vool, mis oma suureneva magnetväljaga teatud ajahetkel kompenseerib pooluste jääkmagnetiseerumist, s.t. pooluste all olev kogumagnetvoog on null. Sel juhul on generaatori ergastamiseks vaja ajutiselt ühendada magnetiseerimismähis sõltumatu alalisvooluallikaga.

Ventiilide keevitusgeneraatorid

Seda tüüpi keevitusgeneraatorid ilmusid 20. sajandi 70. aastate keskel pärast jõuliste räniklappide tootmise arendamist. Nendes generaatorites täidab kollektori asemel voolu korrigeerimise funktsiooni pooljuhtalaldi, millele antakse generaatori vahelduvpinge.

Keevitusseadmetes kasutatakse kolme tüüpi generaatorite generaatoreid: induktiivpoolne, sünkroonne ja asünkroonne. Venemaal toodetakse keevitusseadmeid iseergastavate, sõltumatu ergutus- ja segainduktsioonergutusgeneraatoritega.

Riis. 3. Iseergastusega klapigeneraatori skeem

Induktiivgeneraatoris toidetakse statsionaarset väljamähist alalisvooluga, kuid selle tekitatav magnetvoog on olemuselt muutuv. See on maksimaalne siis, kui rootori ja staatori hambad langevad kokku, kui magnettakistus voo teekonnas on minimaalne ja minimaalne, kui rootori ja staatori õõnsused langevad kokku, mistõttu on ka selle voo poolt indutseeritud EMF muutuv.

Staatoril asuvad kolm töömähist nihkega 120 °, nii et generaatori väljundis genereeritakse kolmefaasiline vahelduvpinge. Generaatori langemiskarakteristikud saadakse generaatori enda suure induktiivtakistuse tõttu. Ergastusahelas olevat reostaati kasutatakse keevitusvoolu sujuvaks reguleerimiseks.

Liugkontaktide puudumine (harjade ja kollektori vahel) muudab selle generaatori töökindlamaks. Lisaks on sellel suurem kasutegur, väiksem kaal ja mõõtmed kui kollektorgeneraatoril.

Riis. 4. GD-312 tüüpi iseergastusega ventiili tüüpi keevitusgeneraatori skemaatiline diagramm

Koormatuseta töö tagamiseks toidab ergutusmähis pingetrafot, lühisrežiimis toiteks voolutrafo. Koormusrežiimis - keevitamine - suunatakse ergutusmähisele segajuhtsignaal, mis on proportsionaalne väljundpinge osaga ja võrdeline vooluga. Klapigeneraatorid on toodetud kaubamärgi GD-312 all ja neid kasutatakse ADB-plokkide osana käsitsi metalli keevitamiseks.

Riis. 5. Keevitusgeneraatori GD-4006 skemaatiline diagramm

Venemaal toodetakse mitut konstruktsiooni mitmepositsioonilisi seadmeid, mille positsioonide arv on 2x kuni 4x. Turul on universaalseid seadmeid mitme keevitusmeetodi või keevitamise ja plasmalõikuse jaoks. Eelkõige ADDU-4001PR moodul.

Tehisliku VSH-seadme ADDU-4001PR moodustamise tagab mikroprotsessorjuhtimisega türistori toiteplokk. Laiemaid tehnoloogilisi võimalusi annab inverterjõuallikate kasutamine agregaatides, näiteks Vantage 500 seadmel.