Главная


Оборудование для контактной сварки постоянным током




Листать книгу
Листать
Страницы: 1 ... 23 ... 69 ... 104
81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104


скачать книгу Оборудование для контактной сварки постоянным током




пробоя промежутка управляющий электрод — катод. ( Однако последовательно включенный резистор огра­ничивает значение проходящего «тока подготовки», ' и основной разряд анод — катод не возникает,
...
го электрода возникает толчок тока, что вызывает [возникновение основного разряда анод — катод. На [ катодном сопротивлении тиратрона появляется напря-Іжение, поступающее на один из входов усилителя
...
[входные транзисторы которого включены по схеме И. Если на второй вход усилителя тоже подан сигнал от блокировочного триггера, то усилитель включается, и в обмотках трансформатора
...
ла повышенное напряжение снимается цикловым реле, и триггер готов к принятию сигналов от счетчика, поступающих в моменты появления разрядов в де-катронах-ечетчиках на катодах, к которым подклю­чены переключатели ПІ, П2
...
В станциях управления, разработанных в послед­ние годы, счетчик импульсов, множитель и триггеры выполнены на транзисторных элементах системы «Логика». Каждая декада счетчика состоит из четы­рех триггеров, соединенных по схеме со счетным вхо­дом, и пяти диодных элементов, образующих десять выходных цепей декады. Исполнительные транзистор­ные триггеры подключаются к выходам декад счетчика через диодные элементы (схема И). Включение ис­полнительных элементов машины осуществляется триггерами через транзисторные усилители.
...
В машинах постоянного тока применяются и регу­ляторы с последовательным отсчетом времени опера­ций цикла сварки, в которых команды на исполни­тельные элементы машины поступают от коммутато­ра операций. Однако клапан включения ковочного усилия и в этом случае управляется отдельным, неза­висимым триггером, а отсчет заданного времени включения ковочного усилия производится парал­лельно с отсчетом времени той операции, в ходе кото­рой должна быть выдана команда на повышение усилия.
...
Структурная схема блока контроля станции при­ведена на рис. 29. Блок позволяет контролировать длительность любой операции цикла сварки. На входной усилитель / блока контроля подаются им-
...
от формирова­теля импульсов, сигнал от одного из триггеров регу­лятора цикла сварки и импульсы напряжения от трансформаторов с тороидальными ферритовыми маг-нитопроводами, включенных в анодные цепи силовых управляемых вентилей. Контролируемая операция выбирается с помощью переключателя, подающего на вход усилителя сигнал с соответствующего триггера.
...
включений управляемых вентилей на первичной сто­роне сварочного трансформатора. При включении каждого вентиля во вторичной обмотке тороидального трансформатора, включенного в его анодную цепь, появляется импульс напряжения. Импульсы с трех или шести (в машинах с шестью силовыми управляе­мыми вентилями) тороидальных трансформаторов поступают на один из входов усилителя блока кон­троля. Одновременно на другой вход усилителя по­ступает сигнал от контролируемого триггера тока. С выхода усилителя импульсы поступают на вход пересчетного декатрона (с
...
Если вследствие нарушений в работе схемы фор­мирователя импульсов, регулятора цикла или нечет­ной работы силовых управляемых вентилей число им­пульсов за время сварки окажется меньше заданного, то по окончании контролируемой операции на втором входе контрольного триггера 3
...
Кроме основной контрольной схемы, в блоке кон­троля имеется переключатель, который подает на вы­ходные клеммы сигналы с основных ключевых точек схемы станции управления, что облегчает контроль ее работы и обнаружение неисправностей с помощью электронного осциллографа.
...
Машины постоянного тока, как и контактные ма­шины других типов, требуют для работы подключения к электрической сети, сети сжатого воздуха, водо­проводной магистрали и заземления. В связи с нали­чием во вторичном контуре машин кремниевых вен­тилей, требующих непрерывного интенсивного водя­ного охлаждения, расход охлаждающей воды машин постоянного тока выше, чем у машин других типов. Также выше требования к чистоте охлаждающей во­ды, так как каналы системы охлаждения вентилей имеют много изгибов, способствующих оседанию за­грязнений и осадков. Охлаждающая вода должна от­вечать требованиям ГОСТ 14069—72: жесткость воды должна быть не более 3,56 мг-экв/л, электрическое со­противление должно быть не менее 2 кОм-см, нерас­творимых осадков должно содержаться не более 0,05 мг/л. Оптимальной для группы машин является замкнутая система охлаждения
...
Блоки вентилей, как правило, включаются в си­стему охлаждения последовательно по три. Это отно­сится к основной ветви охлаждения, в которую входят групповые охладители вентилей. Последовательно с каждой такой ветвью охлаждения в машинах вклю­чается реле контроля расхода воды. Работу этих реле необходимо проверить сразу же после подключения машины к водопроводной магистрали. Реле должны 7—742
...
У машин постоянного тока нет особых требований к сети сжатого воздуха. Сечение трубы или шланга, подводящего воздух к машине, не должно быть ниже указанного в описании. Давление воздуха на входе в машину при работе ее в номинальном режиме не должно падать ниже 0,5 МПа. Для машин с гидрав­лическим приводом сжатия электродов, естественно, вообще не требуется сети сжатого воздуха.
...
Подключать машины постоянного тока к электри­ческой трехфазной сети надо обязательно через авто­матический выключатель, имеющий в каждой фазе мгновенную максимальную защиту с плавной настрой­кой, обеспечивающей установку тока срабатывания 1,1—1,2 от номинального во время сварки. Автомати­ческий выключатель такого типа должен входить в комплект поставки машины. Его необходимость объ­ясняется тем, что напряжение на сварочном контуре машины постоянного тока, как правило, не превышает половины напряжения холостого хода трансформато­ра и дополнительные замыкания в контуре не при­водят к возрастанию тока в несколько раз, что необ­ходимо для срабатывания автоматических выключа­телей с максимальной защитой от коротких замыка­ний.
...
Все машины постоянного тока имеют автоматиче­скую стабилизацию сварочного тока, работающую при колебаниях напряжения сети на ±10%' от номиналь­ного. Учитывая, что напряжение питающего силового трансформатора может изменяться в соответствии с нормами на 5%, машину необходимо подключать ка­белем такого сечения, чтобы падение напряжения на нем за счет работы машины в номинальном режиме не превышало 5%- В случае если сечение применяе­мого кабеля меньше необходимого и для питания машины используются два или три трехжильных ка­беля, жилы каждого кабеля должны подключаться ко всем трем фазам питающей сети. Это необходимо для уменьшения индуктивного сопротивления питаю-
...
Корпус машины заземляется в соответствии с ПУЭ. Вторичные витки сварочного трансформатора зазем­ляются через токоподвод сварочного контура, соеди­ненный с корпусом машины. В случае внесения каких-либо конструктивных изменений в сварочный контур необходимо следить за тем, чтобы с корпусом машины был соединен тот токоподвод, который под­ключен к сборной шине выпрямителя, соединенной со вторичными витками трансформатора нулевыми ши­нами блоков вентилей.
...
При прохождении сварочного тока в контуре ма­шины запасается значительная энергия. В случае размыкания электродов машины во время прохож­дения сварочного тока, например при защитном от­ключении автоматического выключателя или при срабатывании схемы защиты, на электродах возник­нет мощная дуга. Во избежание этого пневматиче­ская схема и схема управления выполнены так, что при снятии напряжения со всех клапанов привода сжатия электроды машины сжимаются. Это следует помнить при эксплуатации машины и проведении на­ладочных работ.
...
Вторичный контур машины постоянного тока пред­ставляет собой разветвленную цепь, содержащую нелинейные элементы — полупроводниковые вентили, что следует учитывать при проведении измерений. Измерения лучше всего проводить, как и в машинах переменного тока, с помощью генератора или выпря­мителя с падающей характеристикой для дуговой сварки при токах 200—500 А. Для. измерений по ме­тоду амперметра-вольтметра необходимы измеритель­ный шунт на соответствующий ток с милливольтмет­ром и второй милливольтметр на- 10—15 мВ со щупами. Провода от источника постоянного тока изо­лируют друг от друга прокладкой и з~ажимают между электродами машины. Меняя полярность подключе­ния 'проводов, проверяют, чтобы при обратной для
...
2. Измерение сопротивления элементов вторичного контура машины постоянному току
...
вентилей полярности в цепи не было тока, что свиде­тельствует об отсутствии короткозамкнутых вентилей и других замыканий в силовом выпрямителе машины. При появлении тока с этом случае необходимо про­следить его путь, подключая щупы милливольтметра поочередно к различным участкам контура, обнару­жить и устранить замыкание или неисправный вен­тиль. После этого полярность подключения проводов изменяют на прямую и проводят замеры падения напряжения при установившемся токе на участках сварочного контура от электродов до сборных шин, к которым подключены блоки вентилей.
...
Измеренное сопротивление сварочного контура не должно превышать значения, указанного в описании машины. Если сварочный контур машины состоит из двух параллельных ветвей, необходимо поочередно замерить сопротивление каждой ветви, отключив дру­гую. Сопротивления параллельных ветвей не должны отличаться друг от друга более чем на 5—10%.
...
Кроме сопротивлений элементов сварочного конту­ра, необходимо замерить сопротивления фазных це­пей выпрямителя, включающих в себя вторичные витки трансформатора, гибкие шины от витков транс­форматора к блокам вентилей, нулевые шины блоков вентилей и переходные контактные сопротивления между указанными элементами. Сопротивления ана­логичных фазных цепей также не должны отличаться друг от друга более чем на 10%.
...
Проверка точности стабилизации сварочного тока при изменении напряжения питающей сети можег производиться как при включении силового выпрями­теля машины, так и по модели силового выпрямителя без его включения. В первом случае машина подклю­чается к трехфазному регулятору напряжения. Сило­вой выпрямитель машины работает в режиме, близ­ком к холостому ходу. Между электродами машины че­рез изоляционную прокладку зажимают концы от на­грузочного сопротивления 0,01—0,1 Ом, в качестве ко­торого можно использовать балластный реостат типа 92
...
3. Проверка работы и настройка автоматической стабилизации сварочного тока
...
РБ-300. К этому сопротивлению подключают вольтметр магнитоэлектрической системы с верхним пределом из­мерения порядка 10 В. Машину запускают по циклу, выбирая такое время сварки, чтобы стрелка вольт­метра успела установиться. Изменяя регулятором пи­тающее напряжение в пределах ±10% от номиналь­ного, по вольтметру определяют пределы изменения напряжения на сопротивлении нагрузки, т. е. ток нагрузки.
...
При отсутствии трехфазного регулятора напряже­ния изменение напряжения питающей сети имити­руется переключением числа витков первичной об­мотки трехфазного трансформатора станции управле­ния. Значение выпрямленного напряжения при этом определяют по показаниям вольтметра магнитоэлек­трической системы на выходе модели силового вы­прямителя.
...
Для наблюдения формы выпрямленного (свароч­ного) тока, определения относительной глубины пуль­саций и сравнения относительных значений тока при изменении режима сварки можно применять приборы, основанные на использовании эффекта Холла в полу­проводниках, например прибор типа ДСТ-2М [4]. Чувствительным элементом прибора ДСТ-2М являет­ся пластинка из арсенида индия, помещенная в не­большой кожух. К пластинке подводится постоянный 94
...
ток питания, й снимается выходной сигнал, пропор­циональный питающему току и напряженности маг­нитного поля, пересекающего пластинку перпендику­лярно ее поверхности.
...
Чувствительный элемент прибора устанавливается при измерениях на каком-либо участке сварочного контура машины, желательно с небольшим попереч­ным сечением токопровода, например на электродер­жателе, так, чтобы линии магнитного поля выпрям­ленного тока были перпендикулярны плоскости эле­мента. При всех дальнейших измерениях положение элемента не должно меняться.
...
Выходной сигнал прибора может быть подан на электронный осциллограф или записан с помощью шлейфного осциллографа. Измерение абсолютной ве­личины .выпрямленного тока и градуировку сигнала, получаемого с преобразователя Холла, можно произ­водить с помощью осциллографирования первичных фазных токов трансформатора. Для этого последова­тельно с обмотками трансформатора включают из­мерительные шунты.
...
ного тока трех фаз трансформатора; & — коэффициент трансформации на данной ступени включения; 0,95 — коэффициент, учитывающий наличие в первичном токе намагничивающей составляющей.
...
Ном основании. Тороид должен располагаться ЁоКру? элемента вторичного контура машины. Показываю­щим элементом приборов АСА-1 и АСУ-1М является стрелочный прибор, отсчет по которому непосредст­венно в килоамперах может быть снят после прохож­дения импульса сварочного тока благодаря тому, что в схеме имеется запоминающее устройство. В приборе АСУ-1М имеются выходные клеммы, с которых может быть снят сигнал, пропорциональный измеряемому току, для наблюдения формы тока на экране осцил­лографа.
...
Технологические особенности машин постоянного тока определяются прежде всего формой кривой сва­рочного тока. Благодаря трехфазному выпрямлению и большой индуктивности сварочного контура кривая тока имеет плавную форму с малой глубиной пульса­ций при неограниченной длительности импульса тока. Это обусловливает непрерывный нагрев деталей и позволяет за время сварки ввести в соединение необ­ходимую энергию при минимальном мгновенном зна­чении мощности. Для наиболее полного использова­ния этой особенности машин сварку следует вести на такой ступени включения сварочного трансформато­ра, которая обеспечивает получение необходимого значения сварочного тока при минимальных углах фазового регулирования. Это, кроме того, обеспечи­вает потребление и'з сети минимальной мощности при максимальном коэффициенте мощности.
...
При одинаковых значениях индуктивности сва­рочного контура постоянная времени, определяю­щая скорость нарастания тока, у машин постоян­ного тока приблизительно в полтора раза меньше, чем у машин переменного тока низкой часто­ты [13]. Благодаря этому скорость нарастания тока и энергия,, выделяющаяся в свариваемом соединении в начальный период нагрева, выше при сварке на постоянном токе. Такое повышение энергетической эффективности процесса сварки позво­ляет получить при сварке на постоянном токе соеди­нение тех же размеров, что и на переменном токе 96
...
низкой частоты, при том же времени сварки и мень шем максимальном значении тока. Так, при сварке деталей из сплава АМгб толщиной 4,5+4,5 мм на ма­шине МТВ-8001 сварная точка диаметром 14—15 мм может быть получена при максимальном значении тока 75 кА, а рекомендуемый максимальный ток при сварке на машине МТПТ-600—96 кА.
...
Возможность производить сварку одного соедине­ния двумя или тремя импульсами тока с уменьшением паузы между ними до нулевой позволяет применять импульсы тока практически любой формы, наиболее целесообразной для сварки тех или иных деталей. С помощью модуляции основного импульса может быть получено замедленное нарастание тока, а при вкчючении перед основным короткого дополнитель­ного импульса с большей уставкой тока нарастание тока может быть сделано более крутым, чем естест­венное. Может быть получен плавный или ступенча­тый спад тока.
...
Все это в сочетании со свободным регулированием моментов изменения усилия сжатия электродов де­лает машины постоянного тока наиболее технологи­чески универсальными из всех видов оборудования для контактной сварки.
...
В настоящее время машины постоянного тока нашли применение главным образом для точечной и шовной сварки крупногабаритных изделий. В этой области использование однофазных машин перемен­ного тока промышленной частоты нецелесообразно в связи с весьма большой потребляемой мощностью. Машины постоянного тока вытесняют машины низкой частоты. Мощность, потребляемая машинами низкой частоты при сварке деталей, для которых достаточно одной полуволны тока, например при сварке деталей
...
из алюминиевых сплавов, несколько ниже мощности, потребляемой машинами постоянного тока. Однако если для сварки требуется время, превышающее дли­тельность одной полуволны тока низкой частоты, то вследствие плавного нарастания и снижения мгновен­ного значения тока при переходе его через нулевое значение и наличия неизбежных пауз амплитудное значение тока низкой частоты значительно превышает действующее значение. При этом потребляемая мощ­ность становится больше, чем у машин постоянного тока. Так, при питании машины типа МТВ-6302 (см. табл. 3) током частотой 4,5 Гц потребляемая из сети мощность составит 1000 кВ-А.
...
Размеры и масса сварочного трансформатора ма­шин с преобразованием частоты и числа фаз на пер­вичной стороне растут с уменьшением частоты. Так, в машине, предназначенной для сварки деталей из алюминиевых сплавов толщиной 7+7 мм одной полу­волной тока, масса сварочного трансформатора со­ставляет 18 т, а общая масса машины — 30 т. Масса машины постоянного тока типа МТБ-16001, имеющей более широкие технологические возможности как по сварке алюминиевых сплавов, так и по сварке сталей, в два раза меньше за счет снижения массы свароч­ного трансформатора, работающего на напряжении промышленной частоты.
...
Машины постоянного тока имеют более простую электрическую силовую схему по сравнению с маши­нами низкой частоты, в которых для обеспечения нор­мальной работы сварочного трансформатора необхо­димо менять полярность подводимого к нему напря­жения. В связи с этим преобразователь на первичной стороне сварочного трансформатора машин низкой частоты состоит из двух выпрямителей, работающих поочередно, или из выпрямителя и инвертора. Нару­шение в работе одного из выпрямителей или инвер­тора приводит к короткому замыканию фаз питающей сети. Для предотвращения этого в схему необходимо вводить защитные устройства. Этого не требуется ъ
...
Кроме того, машины постоянного тока обладают рядом достоинств, расширяющих область их приме нения. Значение выпрямленного тока практически не зависит от индуктивности сварочного контура, благо­даря чему сварочный ток не изменяется при внесении в контур машины массивных ферромагнитных дета­лей и приспособлений. Потребляемая мощность мало увеличивается при увеличении вылета электродов и раствора сварочного контура. Сварочный ток более равномерно распределяется между несколькими од­новременно свариваемыми соединениями, например при рельефной сварке. Плавная кр вая тока с малой амплитудой пульсаций позволяет получить без угрозы выплеска расплавленного металла максимальный размер соединения и соответствующую прочность при сварке сплавов, имеющих узкую зону свариваемости, например сплавов на основе никеля. Это преимущест­во проявляется особенно сильно при уменьшении тол­щины свариваемых деталей, а также при сварке раз-нотолщинных деталей, например при изготовлении сотовых конструкций [17].
...
При шовной сварке постоянным током непрерыв­ный нагрев деталей 'позволяет получить большую ско­рость, чем при сварке переменным током промышлен­ной частоты, во всем диапазоне свариваемых толщин. Особенно существенно повышение скорости сварки для деталей малой толщины (менее 0,8 мм). Так, для деталей толщиной 0,5 мм максимальная скорость сварки на постоянном токе в 2,5 раза выше, чем на переменном токе промышленной частоты. Для дета­лей толщиной от 0,8 до 3 мм — в 1,3—1,7 раза. Повы­шение максимальной скорости сварки на постоянном токе деталей толщиной более 0,8 мм, в которых пор­ции тепла, соответствующие полуволнам переменного тока, успевают усредняться при данной скорости, объясняется характером выделения тепла в контакте ролик — деталь, определяемым для каждой точки по­верхности детали соответствующим мгновенным зна­чением тока [18].
...
токе получается более равномерный шов. Значитель­но повышаются качество соединения и производи­тельность при шовно-стыковой сварке труб.
...
Весьма перспективным представляется применение постоянного тока для питания многоэлектродных ма­шин и автоматических линий. Благодаря малому росту потребляемой мощности при увеличении сварочного контура в ряде случаев целесообразно питать все электроды машины от одного источника постоянного тока при поочередной сварке точек. При этом воз­можна сварка как с односторонним, так и с двусто-' ронним подводом тока. В случае двустороннего под вода тока все электроды, установленные с одной стороны свариваемого изделия, подключаются к одно­му разветвленному токоподводу, проходящему вдоль линии расположения сварных точек, а все электроды, установленные с другой стороны свариваемого изде­лия, подключаются к другому аналогичному токо­подводу. Токоподводы присоединяются к полюсам источника постоянного тока противоположными кон­цами, что обеспечивает одинаковые сопротивления сварочных контуров, образующихся при сварке раз­личных точек.
...
В случае одностороннего подвода тока одновре­менно работающая пара электродов, подключенных к источнику постоянного тока, может располагаться на большом расстоянии друг от друга. Благодаря этому при сварке нескольких деталей с одной общей де­талью, например набора элементов жесткости с общей обшивкой, эти электроды осуществляют сварку двух точек на разных элементах жесткости, что практиче­ски исключает шунтирование тока и повышает качест­во сварки. Для обеспечения одинакового сопротивле­ния сварочных контуров, образующихся при сварке различных пар точек, одновременно работающие па­ры электродов подключаются к двум развитым токо-подводам, которые присоединяются к полюсам источ­ника постоянного тока также противоположными концами.
...
Перспективно применение постоянного тока для питания подвесных клещей. Это позволит значительно увеличить вылет и раствор клещей практически без увеличения потребляемой мощности. При сварке на постоянном токе многократно снижаются по сравне­нию со сваркой на переменном токе пульсирующие электродинамические усилия, действующие на от­дельные проводники гибкого вторичного кабеля. Бла­годаря этому существенно повышается стойкость кабеля, особенно при использовании двух отдельных кабелей. В этом случае отпадает необходимость стяги­вания между собой двух кабелей, что повышает ма­невренность клещей и облегчает условия труда.
...
Применение постоянного тока будет иметь сущест­венные преимущества при создании ряда различных специализированных машин, в которых электроды перемещаются относительно свариваемого изделия, изменяя конфигурацию сварочного контура. При этом индуктивность контура изменяется, а активное сопро­тивление может поддерживаться неизменным, что до­статочно для обеспечения стабильного качества свар­ки на постоянном токе.
...
Рассмотренные достоинства оборудования для контактной сварки постоянным током позволят по мере удешевления силовых полупроводниковых вен­тилей и улучшения их характеристик значительно увеличить выпуск оборудования и расширить область его применения.
...
оборудование для контактной сварки постоянным током
...




Конструкционные материалы: Справочник
Основы металлографии и пластической деформации стали
Оборудование для контактной сварки постоянным током
Справочник конструктора металлических конструкций
Сварные конструкции. Механика разрушения и критерии работоспособности
Сварка пластмасс ультразвуком