Влаштування машин контактного зварювання
Апаратура управління
Для включення (і вимкнення) зварювального трансформатора в мережу служать спеціальні пристрої – контактори. На машинах невеликої потужності з невисокими вимогами до якості зварних з'єднань іноді використовують електромагнітні контактори (електромагнітні реле з потужними контактами). У більшості машин застосовують контактори з так званими керованими вентилями – ігнітронами та тиристорами.
Ігнітрон - газорозрядний (іонний) прилад, здатний пропускати великі струми при подачі відповідної електричної команди на електрод, що управляє, - палій. Тиристор - напівпровідниковий кремнієвий прилад, що проводить струм при подачі короткочасних імпульсів невеликого струму на його електрод, що управляє. Контактори, що включаються до мережі послідовно з первинною обмоткою трансформатора, складаються з двох зустрічно і паралельно з'єднаних вентилів. Розрізняють асинхронні та синхронні контактори з керованими вентилями.
Асинхронний ігнітронний контактор КІА (рис. 17, а) включає зварювальний трансформатор у будь-який момент часу, не пов'язаний по фазі зі зміною напруги мережі живлення, в результаті чого можливі несиметрія і непарна кількість позитивних і негативних напівперіодів (напівхвиль) струму, а отже, намагнічування сердечника трансформатора та нестабільність зварювального струму.
Керуючим елементом контактора є замикаючий контакт Р, який має бути замкнутий на час перебігу зварювального струму. При замиканні контакту Р (реле в регуляторі циклу зварювання) і полярності, при якій на анод ігнітрона І2 подано позитивний напівперіод напруги живлення (клеми Л1, Л2), струм in потече від Л1 через діод В2, запобіжник ПР, контакт Р, контакт РГ гідравлічного реле, діод ВЗ та палійігнітрона І2 до JI2. Ігнітрон займеться і в первинній обмотці зварювального трансформатора потече струм i1. В кінці напівперіоду перебіг струму iп припиниться і з цього моменту (плюс на клемі Л2) почне проходити струм in по ланцюгу палія ігнітрона І1, що призведе до запалення останнього і проходження другого напівперіоду струму i1. Таке почергове горіння ігнітронів відбуватиметься до розмикання контакту Р, після чого ігнітронний контактор відключить первинну обмотку ТС від мережі при нульовому значенні струму, що протікає через останній ігнітрон, що горить.
Останніми роками замість ігнітронів у контакторах використовують лише тиристори. У синхронному тиристорному контакторі (рис. 17, б) застосовано фазове управління струмом, що протікає через первинну обмотку трансформатора ТС, а отже, і зварювальним струмом.
Контактор включає трансформатор ТС завжди в строго визначений момент часу, пов'язаний зі зміною напруги мережі живлення іс. Почергове включення тиристорів Т1 і Т2 забезпечується подачею на їх електроди, що управляють, короткочасних імпульсів струму iy від трансформаторів ТІ.
Положення імпульсів iy по відношенню до нуля напруги мережі іс (рис. 17, в), що визначається кутом а, можна регулювати спеціальним фазорегулюючим пристроєм. Якщо а = ф (ф - кут зсуву між напругою і струмом), то струм, що протікає через первинну обмотку трансформатора ТС, має повнофазне (найбільше) значення i1a. При а>ф тривалість включення тиристора (Т1 або Т2) протягом кожного напівперіоду зменшується, внаслідок чого зменшується діюче значення струму i1a> та зварювального струму. Змінюючи плавно кут, отримують регулювання зварювального струму.
Ланцюжок R3, служить для зниження швидкості наростання напруги на тиристорах і виключення їхмимовільного включення (рис. 17, б). За наявності цього ланцюжка на первинну обмотку ТС навіть до включення зварювального струму подається невелика напруга, що може спричинити іскріння при розмиканні електродів машини. Для усунення цього небажаного явища паралельно до первинної обмотки включають резистор R4.
Зварювальні машини в залежності від потужності комплектують тиристорними контакторами КТ-1 (на тиристорах ТВ-200), КТ-03 (на тиристорах ТВ-500) та КТ-04 (на тиристорах ТВ-800). Тиристори мають внутрішнє водяне охолодження. Таким чином, при використанні в машинах синхронних контакторів з фазовим керуванням зварювальний струм можна змінювати ступінчастим перемиканням витків первинної обмотки трансформатора і плавно, регулюючи момент включення керованих вентилів (ігнітронів або тиристорів) у кожному напівперіоді струму.
Синхронний контактор з фазовим керуванням та електронним реле часу, що забезпечує регулювання тривалості протікання зварювального струму та паузи (при шовному зварюванні), називають синхронним переривником струму. Застосування отримали синхронні ігнітронні переривники струму типів ПІТ та ПІШ. Точкові переривники ПІТ дозволяють отримувати одиночні імпульси струму, шовні переривники ПІШ - рівні за величиною та тривалістю імпульси струму через однакові паузи. Тривалість імпульсу (ПІТ та ПІШ) та паузи (ПІШ) незалежно регулюються в межах 1-19 періодів частоти мережі (0,02-0,38 с) ступінчасто через один період. Переривники мають фазове керування (рукоятка «Нагрів») для плавної зміни діючого значення (теплової дії) зварювального струму в межах 40-100% - струму даного ступеня трансформатора машини (зміною кута а).
Електрична схема переривників ПІТ та ПІШ виконана із застосуванням електровакуумних приладів (електронних ламп татиратронів), внаслідок старіння яких при тривалій експлуатації можливе порушення стабільності роботи переривників.
У переривачах типу ПСЛ цей недолік усунено застосуванням напівпровідникових логічних елементів. Тривалість імпульсів струму і пауз регулюється дискретно від 1 до 20 періодів з частотою мережі живлення, що забезпечує практично абсолютно точний відлік часу. Переривники ПСЛ є універсальними та придатні для точкового (рельєфного) та шовного зварювання. Їх випускають у двох варіантах: з тиристорним контактором (ПСЛ-200, ПСЛ-700, ПСЛ-1200) та ігнітронним (ПСЛ-1500). Вони також дозволяють плавно регулювати зварювальний струм (40-100%).
Крім того, всі переривники ПІТ, ПІШ, ПСЛ забезпечують автоматичну стабілізацію зварювального струму при коливаннях напруги мережі, що живить машину. Зміна струму, що викликається коливанням напруги, може знизити якість одержуваних зварних з'єднань, тому у переривниках передбачено спеціальний компенсуючий пристрій, який автоматично змінює момент включення керованих вентилів-ігнітронів або тиристорів (кут а, рис. 17, в), завдяки чому підтримується заданий зварювальний струм .
Робота зварювальної машини по заданій циклограмі не може бути забезпечена застосуванням одного контактора або переривника струму. Для цієї мети необхідна апаратура, яка видає в потрібні моменти часу команди на включення та вимкнення відповідних виконавчих елементів, що керують усіма електричними та механічними пристроями машини. Цю апаратуру прийнято називати регулятором циклу зварювання (РЦС),
Автор:АдміністраціяЗагальна оцінка статті:Опубліковано:2011.06.27