В 10

30 20 10

500 А 600

Рис. 5.8. Внешние характеристики трансформатора ТДЭ-402

Трансформаторы с импульсной стабилизацией горения дуги. Импульсная стабилизация горения дуги переменного тока позволяет существенно повысить устойчивость сварочной дуги, использовать для сварки электроды как переменного, так и постоянного тока (УОНИ, ОЗЛ-8), увеличить производительность и эффективность сварочных работ.

Промышленность выпускает трансформаторы ТДМ-503 в комплекте с возбудителем-стабилизатором дуги ВСД-01 (общее обозначение ТДМ-503-4) и переносные источники питания "Разряд-250", в которых сварочный трансформатор и стабилизатор схемно и конструктивно объединены [13]. Конструкция и технические данные трансформаторов ТДМ-503 и стабилизаторов ВСД-01 достаточно полно рассмотрены в пре-дьщущих параграфах.

Упрощенная схема источника питания "Разряд-250" приведена на рис. 5.9. Источник состоит из сварочного трансформатора Т1, цепи импульсной стабилизации (обмотки питания 2, 3 vi 4, накопительный конденсатор С1 и коммутатор, вьшолненный на тиристорах VS1 и VS2) и схемы управления тиристорами коммутатора. Трансформатор Т1 собран на витом магнитопроводе; в пространстве между первичной 1 и вторичной 2 обмотками расположены реакторные воздушные катушки 6-11, 1Л)торые включаются переключателем диапазонов сварочного тока S1 последовательно с первичной обмоткой. В поле рассеяния между обмотками 7 и 2 установлена и обмотка 5 питания схемы управления стабилизатора, что обеспечивает автоматическое прекращение работы стабилизатора после окончания сварки. Обмотка 3 питания стабили-104

6 7 ... 11

Рис. 5.9. Упрощенная схема источника питания "Разряд-250"

затора жестко связана с первичной, а обмотка 4 - со вторичной обмоткой сварочного трансформатора. Такое исполнение цепи питания стабилизатора обеспечивает ограничение скорости заряда и разряда конденсатора С1, что необходимо для надежной работы тиристоров коммутатора. Управление коммутатором стабилизатора двойное: по току вторичной обмотки трансформатора тока 7Т и по напряжению на сварочных электродах. При замкнутом сварочном контуре ТТ, работающий в режиме пик-трансформатора (сопротивление R1 достаточно велико), генерирует импульсы тока в моменты перехода тока нагрузки через нулевое значение. В зависимости от полярности импульсов открываются транзисторы VT3, VT1 или VT4, VT2, конденсатор С2 или СЗ подключается через времяограничивающий конденсатор С4 к первичной обмотке импульсного трансформатора Т2, вызывая включение одного из тиристоров коммутатора. При случайном обрыве дуги нарастающее напряжение на электродах через резистор R2 включает соответствующий полярности этого напряжения транзисторный ключ. Сопротивление резистора R2 выбрано так, что транзисторы VT3 - VT1 {VT4- VT2) включаются при напряжении на электродах, близком к амплитудному значению напряжения холостого хода трансформатора Т1. Таким образом, при смене полярности сварочного тока, т. е. с частотой 100 Гц, и каждый раз при случайно\< обрьше дуги на электроды налагается стабилизирующий разряд конденсатора С1.

Ступенчатое регулирование сварочного тока производится переключателем S1, плавное регулирование в пределах одной ступени - путем намотки сварочного кабеля на кожух источника питания (до 5 витков). Охлаждение - воздушное, естественное.

Технические данные источника "Разряд-250" приведены ниже:

Напряжение питающей сети, в............... 380

Номинальная потребляемая мощность, кВ- А...... 15

Напряжение холостого хода, В............... 60

Номинальный сварочный ток, А.............. 250

Пределы регулирования сварочного тока, А...... 90-250

Номинальный режим работы, ПН, %........... 20

Масса, кг, не более...................... 50

5.3. ТРАНСФОРМАТОРЫ ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СВАРКИ ПОД ФЛЮСОМ

Трансформаторы выпускаются в стационарном исполнении, рассчитаны на продолжительный режим работы при принудительном воздупшом охлаждении. Технические данные трансформаторов приведены в табл. 5.7.

Трансформаторы серии ТДФ. В основу конструкции положен трансформатор с магнитньпд шунтом, подмагничиваемым постоянным током. На рис. 5.10 приведена упрощенная электрическая схема трансформатора ТДФ-1001.

На каждом стержне главного магнитопровода трансформатора Т1 расположены катушки первичной W1 и вторичной обмоток. Вториздая обмотка состоит из двух частей: основной части W20, расположенной у верхнего ярма главного магнитопровода, и дополнительной части Изд,

Таблица 5.7

Рис. 5.10. Упрощенная схема трансформатора ТДФ-1001

расположенной вместе с первичной обмоткой у нижнего ярма главного магнитопровода. Магнитный шунт с обмоткой управления Wy размещен в окне главного магнитопровода между обмотками Wjo и W1 на пути основного потока рассеяния трансформатора. Трансформаторы имеют плавно-ступенчатое регулирование сварочного тока.

Ступенчатое регулирование (две ступени) осуществляется переключением витков катушек вторичной обмотки. При переходе со ступени меньших токов на ступень больших токов часть витков основной вторичной обмотки отключается и подключается дополнительная часть вторичной обмотки, индуктивное сопротивление трансформатора при этом снижается. Плавное регулирование тока в пределах одной ступени производится подмагничиванием магнитного шунта. Большему току управления соответствует больший сварочный ток.

Обмотка управления мапштного шунта питается от однотактного зиристорного выпрямителя, состоящего из вспомогательного трансформатора Т2, тиристора VS, обратного диода VD и схемы фазового управления тиристором, выполненной на логичеосом элементе М-403 (на рис. 5.10 не показана).

Сварочные трансформаторы ТДФ оборудованы пускорегулирующей и защитной аппаратурой. Предусмотрена возможность местного и дистанционного (с пульта управления сварочного автомата) включения и регулирования сварочного тока. Трансформаторы имеют падающие внешние характеристики. При таких характеристиках получается хорошее формирование шва при работе со сварочными автоматами, снаб-Жйшыми системой автоматического поддержания заданного напряжения дуги (автоматы с зависимой от напряжения дуги асоростью подачи электродной проволоки).

Между тем в отечественной промышленности в последние годы получили большое распространение более простые и надежные автоматы и автоматические головки с независимой от напряжения дуги скоростью подачи проволоки.

Сварочные трансформаторы ТДФ-1001 и ТДФ-1601 и другие трансформаторы с падаюшими характеристиками в составе автоматов такого рода не позволяют в ряде режимов сварки получить достаточную стабильность параметров сварного шва. Недостаточная выходная мощность трансформаторов этой серии сдерживала внедрение в производство прогрессивных и форсированных режимов, особенно при многодуговой сварке труб большого диаметра. Выпуск трансформаторов ТДФ прекращен в 1980 г.

Трансформаторы серии ТДФЖ. Номинальные параметры трансформаторов ТДФЖ соответствуют требованиям ГОСТ 7012-77 на трансформаторы для автоматической сварки под флюсом. Трансформаторы этой серии имеют тиристорное регулирование и обеспечивают импульсную стабилизацию процесса сварки [21].

Силовой трансформатор вьшолнен по схеме, приведенной на рис. 3.11. Магнитопровод трансформатора наборный, бесшпилечной конструкции, изготовлен из стали марки 3414 толщиной 0,35 мм. Обмотки вьшолнены шиной, намотанной "на ребро". В трансформаторе ТДФЖ-1002 применена алюминиевая шина марки АДО, в ТДФЖ-2002 -медная шина марки МГМ.

Упрощенная принципиальная электрическая схема трансформатора ТДФЖ-1002 приведена на рис. 5.11, внешний вид трансформатора -на рис. 5.12.

Рис. 5.11. Упрощенная схема трансформатора ТДФЖ-1002

Рис. 5.12. Трансформатор ТДФЖ-1002

Первичные 1, 2 н вторичные 3, 4 обмотки силового трансформатора Т1 состоят каждая из двух катушек, разделенных для удобства на две последовательно соединенные секции. Между секциями катушек вторичной обмотки установлены обмотки импульсной стабилизации 5, 6. В окне трансформатора размещены две катушки реакторной обмотки 7, 8, позволяющей производить ступенчатое регулирование тока. В трансформаторе ТДФЖ-1002 полный диапазон регулирования разбит на две, а в ТДФЖ-2002 - на три ступени; третья ступень регулирования в трансформаторах ТДФЖ-2002 обеспечивает возможность сварки при больших (до 40 В) падениях напряжения в сварочных проводах.

В трансформаторе ТДФЖ-1002 для сварки в диапазоне малых токов катушки реакторной обмотки включены последовательно и согласно по отношению к первичной обмотке; в трансформаторе ТДФЖ-2002 катушки реакторной обмотки включены последовательно для сварки в диапазоне малых токов и параллельно - в диапазоне средних токов. При сварке в диапазоне больших токов реакторные обмотки не включаются.

Тиристорами VS1 и VS2 регулируется напряжение на первичной обмотке силового трансформатора Т1. Защита силовых тиристоров VS1 и VS2 от коммутационных перенапряжений производится 7?С-цепями