Hitsausgeneraattorit

Hitsausgeneraattorit ovat osa hitsausmuuntimia ja hitsausyksiköitä.

Hitsausmuuntimessa on toimiva kolmivaiheinen sähkömoottori, tasavirtahitsausgeneraattori ja hitsausvirran ohjauslaite.

Hitsauskoneessa on polttomoottori, tasavirtahitsaussähkögeneraattori ja hitsausvirran ohjauslaite.

Hitsausgeneraattorit Ne on jaettu jakoputki- ja venttiilirakenteen sekä itseherättyvien ja itsenäisesti virittyvien generaattoreiden toimintaperiaatteen mukaan.

Hitsausmuuntimissa käytetyt kollektorihitsatut generaattorit itsenäisellä virityksellä, joiden tuotanto maassamme lopetettiin 1900-luvun 90-luvulla, mutta ovat edelleen toiminnassa joissakin organisaatioissa.

Muut generaattorit ovat tällä hetkellä osa hitsauskoneita.

Keräysgeneraattorit hitsaukseen

Kollektorigeneraattorit ovat DC-koneita, jotka sisältävät staattorin magneettinapoilla ja käämeillä sekä roottorin käämeillä, joiden päät johtavat keräinlevyihin.

Kun roottori pyörii, sen käämityksen kierrokset ylittävät magneettikentän voimalinjat ja niissä EMF:n aiheuttama.

Grafiittiharjat muodostavat liikkuvan kosketuksen keruulevyihin. Koneen harjat sijaitsevat kollektorin sähköisessä (geometrisessa) neutraalissa, jossa EMF käännöksissä muuttaa suuntaa. Jos siirrät harjat nollasta, generaattorin jännite laskee ja käämien kytkentä tapahtuu jännitteen alaisena, mikä hitsausgeneraattoreissa kuormituksen alaisena saa kollektorin sulamaan erittäin nopeasti sähkökaaren vaikutuksesta.

Hitsausgeneraattorin harjojen EMF on verrannollinen magneettinen virtausmagneettinapojen luoma E2 = cF, missä F on magneettivuo; c on generaattorin vakio, joka määräytyy sen suunnittelun mukaan ja riippuu napaparien lukumäärästä, ankkurikäämin kierrosten lukumäärästä, ankkurin pyörimisnopeudesta.

Kuormitetun generaattorin lähtöjännite U2 = E2 — JсвRr, missä U2 — kuormitetun generaattorin napojen lähtöjännite; Jw — hitsausvirta; Rg on generaattorin ankkuriosan ja harjan koskettimien kokonaisvastus.

Siksi tällaisen generaattorin ulkoinen staattinen ominaisuus laskee hieman. Jyrkästi putoavan ulkoisen staattisen ominaisuuden saamiseksi kollektorigeneraattoreihin sovelletaan koneen sisäisen demagnetoinnin periaatetta, joka saadaan aikaan staattorin demagnetointikelalla. Jos on tarpeen saada jäykkä ulkoinen staattinen ominaisuus, käytetään magnetoivaa staattorikäämitystä.

Itsenäisesti viritetty hitsausgeneraattori kaasunpoistokäämillä

Riisi. 1 Kaavio hitsausgeneraattorista, jossa on itsenäinen heräte ja demagnetointikela

Tällaisen generaattorin erottuva piirre on, että kaksi magneettikelaa sijaitsee magneettinapoissa. Toinen (magnetointi) saa virtansa ulkoisesta virtalähteestä (itsenäisesti virittynyt), kun taas toista (demagnetointi) käytetään hitsausvirtaan.

Ilmanpoistokäämi, joka toimii kaaren kanssa sarjaan kytkettynä vastuksena, antaa generaattorille roikkuvan ominaisuuden ja jaettuna säätää virtaa portaittain.

Ilmanpoistokäämin kaikkien kierrosten kytkeminen toimintaan antaa alhaisen virta-asteen ja osan kierroksista suuren virta-asteen.

Hitsausvirran tasainen säätö tapahtuu muuttamalla avoimen piirin jännitettä, jota varten kelan magnetointipiirissä käytetään reostaattia R. Resistanssin R kasvu johtaa magnetointivirran pienenemiseen, magnetointivuon Fn, generaattorin avoimen piirin jännitteen ja lopuksi hitsausvirran pienenemiseen.

Generaattori antaa putoavan ulkoisen staattisen ominaiskäyrän vain pyörittäessä yhteen suuntaan, ilmaistaan ​​kotelossa olevalla nuolella. Hitsausmuuntimilla on tarpeen tarkistaa sähkömoottorin oikea pyörimissuunta ennen hitsausta tyhjäkäynnillä.

Itsestään käynnistyvä hitsausgeneraattori demagnetoivalla kelalla

Suurin ero tämän tyyppisten generaattoreiden välillä on, että magneettikenttäkäämi ei saa virtaa ulkoisesta lähteestä, vaan itse generaattorista. Siksi niitä kutsutaan itsevirittyneiksi generaattoreiksi.

Riisi. 2. Kaaviokaavio ja järjestely nelinapaisen itseherättyvän generaattorin magneettijärjestelmästä

Kollektorihitsausgeneraattoreissa on päänapojen ja käämien lisäksi kaksi lisänapaa, joihin käännön varrella on lisätty sarjakela. Tämä on tarpeen ankkurireaktiosta aiheutuvan magneettivuon kompensoimiseksi ja koneen sähköisen neutraaliasennon säilyttämiseksi kuorman muuttuessa.

Itseherättyvän generaattorin normaalia toimintaa varten on välttämätöntä, että magnetointikelaan syötetty jännite ei muutu hitsausprosessin aikana, ts. ei riipu hitsaustavasta. Tätä tarkoitusta varten generaattoriin asennetaan kolmas lisäharja, joka sijaitsee kahden pääharjan välissä.

Magnetointikäämiä syöttävä jännite osoittautuu riippumattomaksi hitsausvirrasta. Generaattorin putoamisominaisuus johtuu demagnetoivan käämin demagnetoivasta vaikutuksesta, joka tapahtuu napojen toisen puoliskon alla.

Itseherättyvien hitsausgeneraattoreiden ominaisuus on, että ne voidaan käynnistää vain, kun ankkuria kierretään yhteen suuntaan, mikä on osoitettu staattorin päädyn kannessa olevalla nuolella. Tämä johtuu siitä, että generaattorin alkuherätys käynnistyksessään johtuu napojen jäännösmagnetoitumisesta.

Kun ankkuria käännetään vastakkaiseen suuntaan, virityskelassa kulkee vastavirta, joka tietyllä hetkellä kasvavalla magneettikentällä kompensoi napojen jäännösmagnetoitumisen, ts. kokonaismagneettivuo napojen alapuolella on nolla. Tässä tapauksessa generaattorin virittämiseksi on tarpeen kytkeä magnetointikela väliaikaisesti itsenäiseen tasavirtalähteeseen.

Venttiilihitsausgeneraattorit

Tämän tyyppiset hitsausgeneraattorit ilmestyivät 1970-luvun puolivälissä tehopiiventtiilien tuotannon kehittämisen jälkeen. Näissä generaattoreissa virran korjaustoimintoa kollektorin sijaan suorittaa puolijohdetasasuuntaaja, johon syötetään generaattorin vaihtojännite.

Hitsausyksiköissä käytetään kolmen tyyppisiä generaattoreita: kela, synkroninen ja asynkroninen. Venäjällä hitsauslaitteita valmistetaan itseherättävillä, itsenäisillä heräte- ja sekainduktioherätteillä.

Riisi. 3. Kaavio venttiiligeneraattorista, jossa on itseherätys

Induktorigeneraattorissa kiinteään kenttäkelaan syötetään tasavirtaa, mutta sen luoma magneettivuo on luonteeltaan vaihteleva. Se on maksimi, kun roottorin ja staattorin hampaat osuvat kohdakkain, kun magneettiresistanssi vuon reitillä on pienin, ja on pienin, kun roottorin ja staattorin ontelot osuvat kohdakkain, joten myös tämän vuon indusoima EMF on vaihteleva.

Staattorissa on kolme työkäämiä, joiden siirtymä on 120 °, joten generaattorin ulostulossa syntyy kolmivaiheinen vaihtojännite. Generaattorin putoamisominaisuus saadaan aikaan itse generaattorin suuresta induktiivisesta resistanssista. Herätyspiirin reostaattia käytetään hitsausvirran tasaiseen säätöön.

Liukukoskettimien puuttuminen (harjojen ja keräimen välillä) tekee tästä generaattorista luotettavamman. Lisäksi sillä on suurempi hyötysuhde, pienempi paino ja mitat kuin kollektorigeneraattorilla.

Riisi. 4. Kaavio venttiilityyppisestä GD-312-tyyppisestä hitsausgeneraattorista itsevirityksellä

Kuormittamattoman toiminnan varmistamiseksi virityskäämiä syötetään jännitemuuntajalla ja oikosulkutilassa virtamuuntajalla. Kuormatilassa - hitsauksessa - virityskelaan syötetään sekoitettu ohjaussignaali, joka on verrannollinen lähtöjännitteen osaan ja verrannollinen virtaan. Venttiiligeneraattoreita valmistetaan GD-312-tuotemerkillä ja niitä käytetään manuaaliseen metallien hitsaukseen osana ADB-lohkoja.

Riisi. 5. Hitsausgeneraattorin GD-4006 kaavio

Venäjällä valmistetaan useita malleja moniasentoisista yksiköistä, joiden paikkojen lukumäärä on 2x - 4x. Markkinoilla on yleislaitteita useille hitsaus- tai hitsaus- ja plasmaleikkausmenetelmille. Erityisesti ADDU-4001PR-moduuli.

Keinotekoisen VSH-yksikön ADDU-4001PR muodostaminen saadaan aikaan mikroprosessoriohjauksella varustetulla tyristorivirtalähteellä. Laajempia teknologisia mahdollisuuksia tarjoaa invertteritehoyksiköiden käyttö yksiköissä, kuten Vantage 500 -yksikössä.