Svejsegeneratorer

Svejsegeneratorer er en del af svejsekonvertere og svejseenheder.

En svejsekonverter indeholder en drivende trefaset elektrisk motor, en jævnstrømssvejsegenerator og en svejsestrømstyringsanordning.

En svejser indeholder en forbrændingsmotor, en elektrisk DC-svejsegenerator og en svejsestrømstyringsanordning.

Svejsegeneratorer De er opdelt efter manifold- og ventildesign og efter princippet om drift på selv-exciterede og uafhængigt exciterede generatorer.

Samlersvejsede generatorer med uafhængig excitation brugt i svejsekonvertere, hvis produktion i vores land blev afbrudt i 90'erne af det 20. århundrede, men er stadig i drift i nogle organisationer.

Andre typer generatorer er i øjeblikket en del af svejsemaskiner.

Samlergeneratorer til svejsning

Kollektorgeneratorer er DC-maskiner, der indeholder en stator med magnetiske poler og viklinger og en rotor med viklinger, hvis ender fører til kollektorpladerne.

Når rotoren roterer, krydser dens viklings viklinger magnetfeltets kraftlinjer og i dem EMF induceret.

Grafitbørsterne har bevægelig kontakt med samlepladerne. Maskinens børster er placeret på den elektriske (geometriske) neutral af solfangeren, hvor EMF i svingene ændrer retning. Hvis du flytter børsterne fra neutral, vil generatorens spænding falde, og koblingen af ​​spolerne vil ske under spænding, hvilket i svejsegeneratorer under belastning vil få kollektoren til at smelte meget hurtigt af en elektrisk lysbue.

EMF på svejsegeneratorens børster er proportional magnetisk fluxskabt af de magnetiske poler E2 = cF, hvor F er den magnetiske flux; c er konstanten for generatoren, bestemt af dens design og afhængigt af antallet af polpar, antallet af omdrejninger i ankerviklingen, ankerets rotationshastighed.

Udgangsspænding af generatoren under belastning U2 = E2 — JсвRr, hvor U2 — udgangsspænding af terminalerne på generatoren under belastning; Jw — svejsestrøm; Rg er den samlede modstand af ankerdelen i generatoren og børstekontakterne.

Derfor falder den eksterne statiske karakteristik af en sådan generator lidt. For at opnå en stejlt faldende ekstern statisk karakteristik i kollektorgeneratorer anvendes princippet om intern afmagnetisering af maskinen, som leveres af statorafmagnetiseringsspolen. Hvis det er nødvendigt at opnå en stiv ekstern statisk karakteristik, anvendes en magnetiserende statorvikling.

Uafhængigt ophidset svejsegenerator med afmagnetiseringsspole

Ris. 1 Skematisk af en svejsegenerator med uafhængig excitation og en afmagnetiseringsspole

Et karakteristisk træk ved en sådan generator er, at to magnetspoler er placeret på de magnetiske poler. Den ene (magnetisering) drives af en ekstern strømkilde (uafhængigt exciteret), mens den anden (afmagnetisering) bruges til svejsestrømmen.

Afmagnetiseringsspolen, der fungerer som en modstand forbundet i serie med lysbuen, giver en hængende karakteristik af generatoren, og når den er opdelt, justerer den strømmen i trin.

Inkludering af alle vindinger af afmagnetiseringsspolen i drift giver et lavt strømtrin, og inkludering af en del af vindingerne giver et højt strømtrin.

Jævn justering af svejsestrømmen udføres ved at ændre den åbne kredsløbsspænding, hvortil rheostaten R anvendes i spolens magnetiseringskredsløb. En stigning i modstanden R fører til et fald i magnetiseringsstrømmen, et fald i magnetiseringsfluxen Fn, generatorens åbne kredsløbsspænding og endelig til et fald i svejsestrømmen.

Generatoren giver kun en faldende ekstern statisk karakteristik, når den roterer i én retning, angivet med en pil på huset. Med svejsekonvertere er det nødvendigt at kontrollere den korrekte rotationsretning af den elektriske motor før svejsning i tomgang.

Selvstartende svejsegenerator med afmagnetiseringsspole

Den største forskel mellem denne type generatorer er, at magnetfeltspolen ikke drives af en ekstern kilde, men af ​​selve generatoren. Derfor kaldes de selvspændte generatorer.

Ris. 2. Skematisk diagram og arrangement af det magnetiske system af en fire-polet selv-exciteret generator

I kollektorsvejsegeneratorer er der udover hovedpolerne og spolerne to ekstra poler, hvorpå der er placeret en ekstra seriespole langs svinget. Dette er nødvendigt for at kompensere for den magnetiske flux fra ankerreaktionen og for at opretholde maskinens elektriske neutralitet, når belastningen ændres.

For normal drift af en selv-exciteret generator er det nødvendigt, at spændingen påført magnetiseringsspolen ikke ændres under svejseprocessen, dvs. afhænger ikke af svejsetilstanden. Til dette formål er der installeret en tredje ekstra børste i generatoren, som er placeret mellem de to hovedbørster.

Spændingen, der forsyner magnetspolen, viser sig at være uafhængig af svejsestrømmen. Generatorens faldkarakteristik er tilvejebragt på grund af den afmagnetiseringseffekt af afmagnetiseringsspolen, som opstår under den anden halvdel af polerne.

Et træk ved selvophidsede svejsegeneratorer er, at de kun kan startes, når ankeret drejes i én retning, angivet med pilen på statorendedækslet. Dette skyldes det faktum, at den indledende excitation af generatoren ved dens start skyldes den resterende magnetisering af polerne.

Når ankeret drejes i modsat retning, vil der gå en omvendt strøm i magnetiseringsspolen, som med sit stigende magnetfelt på et bestemt tidspunkt kompenserer for polernes restmagnetisering, dvs. den samlede magnetiske flux under polerne vil være nul. I dette tilfælde, for at excitere generatoren, er det nødvendigt midlertidigt at forbinde magnetiseringsspolen til en uafhængig jævnstrømskilde.

Ventilsvejsegeneratorer

Svejsegeneratorer af denne type dukkede op i midten af ​​70'erne af det 20. århundrede efter udviklingen af ​​produktionen af ​​kraftsiliciumventiler. I disse generatorer udføres funktionen med at korrigere strømmen i stedet for kollektoren af ​​en halvlederensretter, til hvilken generatorens vekselspænding tilføres.

I svejseenheder bruges generatorer af tre typer generatorkonstruktion: induktor, synkron og asynkron. I Rusland produceres svejseapparater med selvspændende, uafhængige excitations- og blandede induktionsexcitationsgeneratorer.

Ris. 3. Skematisk af en ventilgenerator med selvmagnetisering

I en induktorgenerator forsynes den stationære feltspole med jævnstrøm, men den magnetiske flux skabt af den er variabel i naturen. Den er maksimal, når rotor- og statortænderne falder sammen, når den magnetiske modstand i fluxvejen er minimum, og er minimum, når rotoren og statorhulrummene falder sammen. Derfor er EMF induceret af denne flux også variabel.

Tre arbejdsviklinger med en offset på 120 ° er placeret på statoren, så der genereres en trefaset vekselspænding ved generatorens udgang. Generatorens faldkarakteristik opnås på grund af selve generatorens store induktive modstand. Reostaten i excitationskredsløbet bruges til at justere svejsestrømmen jævnt.

Fraværet af glidende kontakter (mellem børsterne og opsamleren) gør denne generator mere pålidelig i drift. Derudover har den højere effektivitet, mindre vægt og dimensioner end kollektorgeneratoren.

Ris. 4. Skematisk diagram af en ventiltype svejsegenerator af typen GD-312 med selv-excitering

For at sikre tomgangsdrift forsynes magnetiseringsspolen af ​​en spændingstransformator og for at forsyne den i kortslutningstilstand af en strømtransformator. I belastningstilstanden - svejsning - påføres excitationsspolen et blandet styresignal, der er proportionalt med den del af udgangsspændingen og proportionalt med strømmen. Ventilgeneratorer er fremstillet under GD-312-mærket og bruges til manuel metalsvejsning som en del af ADB-blokke.

Ris. 5. Skematisk diagram af svejsegeneratoren GD-4006

I Rusland produceres flere designs af multipositionsenheder med antallet af positioner fra 2x til 4x. Der findes universelle enheder på markedet til flere metoder til svejsning eller svejsning og plasmaskæring. Især ADDU-4001PR modulet.

Dannelsen af ​​en kunstig VSH-enhed ADDU-4001PR leveres af en tyristorstrømforsyningsenhed med mikroprocessorstyring. Bredere teknologiske muligheder er tilvejebragt ved brugen af ​​inverter-kraftenheder i enheder, såsom i Vantage 500-enheden.