Каталог организаций

Схемы питания машин контактной сварки

Применяются следующие схемы питания:

1. Однофазные машины переменного тока.
2. Машины с накоплением энергии во время пауз между сварочными импульсами.
3. Низкочастотные с питанием трансформатора от трехфазной цепи через выпрямитель.
4. Машины с выпрямлением сварочного тока во вторичном контуре, питание от трехфазной цепи и трехфазного трансформатора.

Достоинства:

1. Простота преобразования энергии.

2. Широкий диапазон регулирования сварочного тока за счет изменения угла управления вентилем.

Современная аппаратура обеспечивает синхронное включение сварочного тока. При этом предусматривается, что последовательность импульсов начинается с полупериода другого направления, чтобы уничтожить остаточный магнитный поток с предыдущего полупериода.

3. Регулирование длительности сварочного импульса можно осуществлять под 0, 0,1 сек. до очень больших пределов, определяя лишь целостность охлаждения обмоток трансформатора и токоведущих элементов.

Недостатки:

1. Неравномерная нагрузка фаз потребления энергии из фазы А и В, из С - нет. Надо чередовать фазы.

2. Высокая индуктивность вторичного и первичного контура. Особенно высокая индуктивность сопротивления и потери при высоких размеров вылета и размеров высоты, при введении перритных масс в контур. Эта огромная мощность машин до 300-400кВА для точечных машин, для рельефных машин – до 2000кВА

Нежелательно изготавливать машины большой мощности, т.к. тепловая мощность, выделяется на деталь значительно меньше (составляет 50-60% от мощности).

3. Больше потери.

Используют низкочастотные машины (чтобы компенсировать эти недостатки).







Индуктивное сопротивление первичной и вторичной обмотки терристора и сварочного контура меньше, чем при переменном токе, т.к. скорость изменения тока в несколько раз меньше, чем при переменном токе частотой 50 Гц.

Равномерно нагружающаяся фазовая сеть. Потери снижаются. Недостаток: ограниченная продолжительность импульса, чем больше коэффициент трансформации, тем длительность импульса больше, амплитудное значение уменьшается.



низкочастотная машина.


Контактные машины с выпрямлением тока во вторичном контуре

Основным минусом низкочастотной машины является ограниченное время протекания сварочного импульса. Гораздо большую длительность при min потерях обеспечивает машина с выпрямителем сварочного тока во вторичном контуре. Используется 3-х фазный трансформатор.



Тиристоры Т1,Т2, Т3 подают на соответствующие обмотки трансформатора Тр. полупериуды соответствующих фаз сдвинутых на 120 градусов. Длительность протекания импульса практически неограниченна, но следует учитывать что следование импульса в одном направлении в каждой фазе оставляет остаточный магнитный поток. Однако импульсы по другим фазам замыкают магнитный поток через соседний стержень.

Для того что бы ток протекал в одном направлении в цепь вторичной обмотки включаются диоды.

При трехфазном трансформаторе:



Диоды Д1, Д2, Д3 для того что бы они не сгорали, собираются из блоков из несколько параллельных диодов.

Большое количество диодов приводит к большому падению напряжения. Для увеличения напряжения на вторичной обмотке делают либо в два раза больше витков либо уменьшают сечение первичной обмотки, следовательно, изменить сечение шины, на которую наматывают вторичную обмотку. Делают контур с большим вылетом и раствором. Эта машина обладает хорошими качествами: варят высокотеплопроводы, стали, и т.д.

Конденсаторные машины (с накоплением энергии в батарее)

Отличаются тем, что энергия сварочного импульса накапливается в батарее конденсатора в период пауз между сварочными импульсами. Заряд батареи относительно малым током, т.к. продолжительность заряда гораздо больше времени разряда поэтому ток питающей сети гораздо меньше чем во всех остальных рассмотренных схемах.

Наиболее точно дозируют энергию вводимую в зону сварки. Варят детали из теплоэлектропропроводных металлов, тонкие детали.



У этой машины очень широкие возможности по вариантам изменения энергии.

Благодаря возможности изменения напряжение заряда конденсатора и возможности изменения ёмкости конденсатора и коэффициента трансформатора базирование импульса осуществляется в широких пределах и с высокой точностью.

При сварке тонких и особотонких деталей необходимо обеспечить высокую повторяемость параметров всех последующих импульсов т.к. падение напряжения сети мало влияет на энергию запасенную конденсатором, легко применим стабилизатор, т.к. не требуется большая мощность, то стабильность сварки самая высокая.

Напряжение сети. Тр. повышающий до 450–500 В, часто изменение напряжения составляет 10 В. Через Д3. переменное напряжение выпрямляется и импульс тока заряжает С1, С2, С3.

Сопротивление (Rзар) ограничено силой тока заряда (Iзар) с целью снижения тока питающей сети I.

Наводится магнитный поток на вторичную обмотку формирующегося импульса напряжения аналогичной формы.

При такой скорости нарастания тока тепло не успевает перейти в другие зоны, окружающего сварного соединения, свариваются Al и Cu сплавы.

При сварке алюминия возможен выплеск. Во избежание формирования сварочного импульса применяют подогрев.

В настоящее время большое число сварных конструкций (авиация, автомобили строение и т.д.) изготавливают из алюминиевых сплавов – нужны выпрямители во вторичном контуре либо конденсаторные машины.

Также по теме:
 
Типы контакторов. Включение тока в контактных машинах.
 
Сварочный контур. Вторичный контур машин контактной сварки.