Metināšanas ģeneratori

Metināšanas ģeneratori ir daļa no metināšanas pārveidotājiem un metināšanas blokiem.

Metināšanas pārveidotājs satur piedziņas trīsfāzu elektromotoru, līdzstrāvas metināšanas ģeneratoru un metināšanas strāvas vadības ierīci.

Metinātājs satur iekšdedzes piedziņas dzinēju, līdzstrāvas metināšanas elektrisko ģeneratoru un metināšanas strāvas vadības ierīci.

Metināšanas ģeneratori Tie ir sadalīti pēc kolektoru un vārstu konstrukcijas, kā arī pēc darbības principa uz pašpadarbinātiem un neatkarīgi ierosinātiem ģeneratoriem.

Metināšanas pārveidotājos izmantotie kolektoru metinātie ģeneratori ar neatkarīgu ierosmi, kuru ražošana mūsu valstī tika pārtraukta 20. gadsimta 90. gados, bet dažās organizācijās joprojām darbojas.

Cita veida ģeneratori pašlaik ir daļa no metināšanas aparātiem.

Kolektoru ģeneratori metināšanai

Kolektoru ģeneratori ir līdzstrāvas iekārtas, kas satur statoru ar magnētiskiem poliem un tinumiem un rotoru ar tinumiem, kuru gali ved uz kolektora plāksnēm.

Rotoram griežoties, tā tinuma pagriezieni šķērso magnētiskā lauka spēka līnijas un tajās EML izraisīts.

Grafīta birstes nodrošina kustīgu kontaktu ar kolektora plāksnēm. Mašīnas birstes atrodas uz kolektora elektriskā (ģeometriskā) neitrāla, kur EMF pagriezienos maina virzienu. Ja birstes pārvietojat no neitrālas, ģeneratora spriegums samazināsies un spoļu pārslēgšana notiks zem sprieguma, kas metināšanas ģeneratoros zem slodzes izraisīs kolektora ļoti ātru kušanu ar elektriskā loka palīdzību.

EML uz metināšanas ģeneratora sukām ir proporcionāls magnētiskā plūsmako rada magnētiskie stabi E2 = cF, kur F ir magnētiskā plūsma; c ir ģeneratora konstante, ko nosaka tā konstrukcija un atkarībā no polu pāru skaita, apgriezienu skaita armatūras tinumā, armatūras griešanās ātruma.

Ģeneratora izejas spriegums zem slodzes U2 = E2 — JсвRr, kur U2 — ģeneratora slodzes spaiļu izejas spriegums; Jw — metināšanas strāva; Rg ir armatūras sekcijas kopējā pretestība ģeneratorā un birstes kontakti.

Tāpēc šāda ģeneratora ārējais statiskais raksturlielums nedaudz samazinās. Lai iegūtu strauji krītošu ārējo statisko raksturlielumu kolektoru ģeneratoros, tiek pielietots iekārtas iekšējās demagnetizācijas princips, ko nodrošina statora atmagnetizācijas spole. Ja nepieciešams iegūt stingru ārējo statisko raksturlielumu, tiek izmantots magnetizējošs statora tinums.

Neatkarīgi ierosināts metināšanas ģenerators ar degausēšanas spoli

Rīsi. 1 Metināšanas ģeneratora shēma ar neatkarīgu ierosmi un demagnetizējošu spoli

Šāda ģeneratora īpatnība ir tā, ka uz magnētiskajiem poliem atrodas divas magnētiskās spoles. Vienu (magnetizējošo) darbina ārējs barošanas avots (neatkarīgi ierosināts), bet otrs (atmagnetizēšana) tiek izmantots metināšanas strāvai.

Degausēšanas spole, kas darbojas kā pretestība, kas virknē savienota ar loku, nodrošina ģeneratora nokarenu raksturlielumu un, sadalot, regulē strāvu pa soļiem.

Visu degausēšanas spoles pagriezienu iekļaušana darbībā nodrošina zemas strāvas stadiju, un daļu apgriezienu iekļaušana nodrošina lielu strāvas pakāpi.

Vienmērīga metināšanas strāvas regulēšana tiek veikta, mainot atvērtās ķēdes spriegumu, kam spoles magnetizācijas ķēdē tiek izmantots reostats R. Pretestības R palielināšanās noved pie magnetizējošās strāvas samazināšanās, magnetizējošās plūsmas Fn samazināšanās, ģeneratora atvērtās ķēdes sprieguma un visbeidzot metināšanas strāvas samazināšanās.

Ģenerators nodrošina krītošu ārējo statisko raksturlielumu tikai tad, kad tas griežas vienā virzienā, ko norāda ar bultiņu uz korpusa. Izmantojot metināšanas pārveidotājus, pirms metināšanas tukšgaitā ir jāpārbauda pareizais elektromotora griešanās virziens.

Pašiedarbojošs metināšanas ģenerators ar demagnetizējošu spoli

Galvenā atšķirība starp šāda veida ģeneratoriem ir tāda, ka magnētiskā lauka spoli darbina nevis ārējs avots, bet gan pats ģenerators. Tāpēc tos sauc par pašpadarbinātiem ģeneratoriem.

Rīsi. 2. Četru polu paš ierosmes ģeneratora magnētiskās sistēmas shematiskā shēma un izkārtojums

Kolektoru metināšanas ģeneratoros papildus galvenajiem stabiem un spolēm ir divi papildu stabi, uz kuriem gar pagriezienu tiek novietota papildu sērijas spole. Tas nepieciešams, lai kompensētu armatūras reakcijas radīto magnētisko plūsmu un saglabātu mašīnas elektriskās neitralitātes stāvokli, mainoties slodzei.

Normālai pašierosināta ģeneratora darbībai nepieciešams, lai uz magnetizēšanas spoles pievadītais spriegums metināšanas procesā nemainītos, t.i. nav atkarīgs no metināšanas režīma. Šim nolūkam ģeneratorā ir uzstādīta trešā papildu birste, kas atrodas starp divām galvenajām sukām.

Spriegums, kas piegādā magnetizācijas spoli, izrādās neatkarīgs no metināšanas strāvas. Ģeneratora krišanas raksturlielums tiek nodrošināts, pateicoties demagnetizējošās spoles demagnetizējošajam efektam, kas rodas zem polu otrās puses.

Paši ierosmes metināšanas ģeneratoru iezīme ir tāda, ka tos var iedarbināt tikai tad, kad armatūra ir pagriezta vienā virzienā, ko norāda bultiņa uz statora gala vāka. Tas ir saistīts ar faktu, ka ģeneratora sākotnējā ierosme tā palaišanas brīdī ir saistīta ar polu atlikušo magnetizāciju.

Armatūru griežot pretējā virzienā, ierosmes spolē plūdīs pretēja strāva, kas ar savu pieaugošo magnētisko lauku noteiktā brīdī kompensē polu atlikušo magnetizāciju, t.i. kopējā magnētiskā plūsma zem poliem būs nulle. Šajā gadījumā, lai ierosinātu ģeneratoru, ir nepieciešams īslaicīgi savienot magnetizācijas spoli ar neatkarīgu līdzstrāvas avotu.

Vārstu metināšanas ģeneratori

Šāda veida metināšanas ģeneratori parādījās 20. gadsimta 70. gadu vidū pēc jaudas silīcija vārstu ražošanas attīstības. Šajos ģeneratoros strāvas korekcijas funkciju kolektora vietā veic pusvadītāju taisngriezis, kuram tiek piegādāts ģeneratora maiņspriegums.

Metināšanas agregātos tiek izmantoti trīs veidu ģeneratoru konstrukcijas ģeneratori: induktors, sinhronais un asinhronais. Krievijā metināšanas ierīces ražo ar pašizraujošiem, neatkarīgas ierosmes un jauktas indukcijas ierosmes ģeneratoriem.

Rīsi. 3. Vārstu ģeneratora shēma ar pašiedrošanos

Induktora ģeneratorā stacionārā lauka spole tiek apgādāta ar līdzstrāvu, bet tās radītā magnētiskā plūsma pēc būtības ir mainīga. Tas ir maksimālais, kad rotora un statora zobi sakrīt, kad magnētiskā pretestība plūsmas ceļā ir minimāla, un minimāla, kad rotora un statora dobumi sakrīt, tāpēc arī šīs plūsmas izraisītais EML ir mainīgs.

Uz statora atrodas trīs darba tinumi ar nobīdi 120 °, tāpēc ģeneratora izejā tiek ģenerēts trīsfāzu maiņspriegums. Ģeneratora krišanas raksturlielums tiek iegūts paša ģeneratora lielās induktīvās pretestības dēļ. Reostats ierosmes ķēdē tiek izmantots, lai vienmērīgi regulētu metināšanas strāvu.

Bīdāmo kontaktu trūkums (starp sukām un kolektoru) padara šo ģeneratoru uzticamāku darbībā. Turklāt tam ir augstāka efektivitāte, mazāks svars un izmēri nekā kolektora ģeneratoram.

Rīsi. 4. GD-312 tipa vārstu tipa metināšanas ģeneratora ar pašiedvesmu shematiskā shēma

Lai nodrošinātu darbību bez slodzes, ierosmes spoli baro sprieguma transformators, bet īssavienojuma režīmā - strāvas transformatoru. Slodzes režīmā - metināšana - ierosmes spolei tiek pievadīts jaukts vadības signāls, kas ir proporcionāls izejas sprieguma daļai un proporcionāls strāvai. Vārstu ģeneratori tiek ražoti ar zīmolu GD-312 un tiek izmantoti manuālai metāla metināšanai kā daļa no ADB blokiem.

Rīsi. 5. Metināšanas ģeneratora GD-4006 shematiskā shēma

Krievijā tiek ražoti vairāki daudzpozīcijas bloku modeļi ar pozīciju skaitu no 2x līdz 4x. Tirgū ir universālas vienības vairākām metināšanas vai metināšanas un plazmas griešanas metodēm. Jo īpaši modulis ADDU-4001PR.

Mākslīgā VSH bloka ADDU-4001PR veidošanos nodrošina tiristoru barošanas bloks ar mikroprocesora vadību. Plašākas tehnoloģiskās iespējas nodrošina invertoru jaudas agregātu izmantošana agregātos, piemēram, Vantage 500 blokā.