Генератори за заваривање

Генератори за заваривање су део претварача заваривања и јединица за заваривање.

Претварач за заваривање садржи погонски трофазни електромотор, генератор једносмерне струје заваривања и уређај за контролу струје заваривања.

Заваривач садржи погонски мотор са унутрашњим сагоревањем, електрогенератор за једносмерно заваривање и уређај за контролу струје заваривања.

Генератори за заваривање По конструкцији колектора и вентила и принципу рада деле се на генераторе са самопобудним и независно побудним генераторима.

Колекторски заварени генератори са независном побудом који се користе у претварачима за заваривање, чија је производња у нашој земљи обустављена 90-их година 20. века, али су још увек у функцији у неким организацијама.

Друге врсте генератора су тренутно део апарата за заваривање.

Колекторски генератори за заваривање

Колекторски генератори су машине једносмерне струје које садрже статор са магнетним половима и намотајима и ротор са намотајима чији крајеви воде до колекторских плоча.

Када се ротор ротира, завоји његовог намотаја прелазе линије силе магнетног поља и у њима ЕМФ индукована.

Графитне четке остварују покретни контакт са колекторским плочама. Четке машине се налазе на електричној (геометријској) неутрали колектора, где ЕМФ у завојима мења свој правац. Ако четкице померите из неутралног положаја, напон генератора ће се смањити и до пребацивања калемова доћи ће под напоном, што ће код генератора за заваривање под оптерећењем проузроковати да се колектор врло брзо топи електричним луком.

ЕМФ на четкама генератора за заваривање је пропорционалан магнетни флукскоју стварају магнетни полови Е2 = цФ, где је Ф магнетни флукс; ц је константа генератора, одређена његовом конструкцијом и зависно од броја парова полова, броја обртаја у намотају арматуре, брзине ротације арматуре.

Излазни напон генератора под оптерећењем У2 = Е2 — ЈсвРр, где је У2 — излазни напон стезаљки генератора под оптерећењем; Јв — струја заваривања; Рг је укупан отпор пресека арматуре у генератору и контакта четкице.

Због тога спољна статичка карактеристика таквог генератора благо пада. За добијање екстерне статичке карактеристике стрмо пада у колекторским генераторима примењује се принцип унутрашње демагнетизације машине, коју обезбеђује калем за демагнетизацију статора. Ако је потребно добити круту спољашњу статичку карактеристику, користи се магнетизирајући намотај статора.

Независно побуђени генератор заваривања са калемом за демагнетизацију

Пиринач. 1 Шема генератора за заваривање са независном побудом и демагнетизирајућим калемом

Посебност таквог генератора је да се два магнетна намотаја налазе на магнетним половима. Један (магнетизирајући) се напаја екстерним извором напајања (независно побуђен), док се други (демагнетизирајући) користи за струју заваривања.

Намотај за демагнетизирање, који делује као отпор повезан у серију са луком, обезбеђује опуштену карактеристику генератора, а када се подели, подешава струју у корацима.

Укључивање свих завоја калема за размагнезивање у рад даје степен ниске струје, а укључивање дела завојака даје висок струјни степен.

Глатко подешавање струје заваривања врши се променом напона отвореног кола, за шта се користи реостат Р у колу магнетизирања завојнице. Повећање отпора Р доводи до смањења струје магнетизирања, смањења флукса магнетизирања Фн, напона отвореног кола генератора и коначно до смањења струје заваривања.

Генератор обезбеђује падајућу спољашњу статичку карактеристику само када се окреће у једном смеру, што је означено стрелицом на кућишту. Код претварача за заваривање потребно је проверити исправан смер ротације електромотора пре заваривања у празном ходу.

Генератор за заваривање са самопокретањем са демагнетизирајућим калемом

Главна разлика између овог типа генератора је у томе што завојницу магнетног поља не напаја спољни извор, већ сам генератор. Због тога се називају самопобуђени генератори.

Пиринач. 2. Шематски дијаграм и распоред магнетног система четворополног самоузбудног генератора

У колекторским генераторима за заваривање, поред главних полова и намотаја, постоје два додатна пола, на којима се дуж завоја поставља додатни серијски калем. Ово је неопходно да би се компензовао магнетни флукс из реакције арматуре и да би се одржао положај електричне неутралности машине када се оптерећење промени.

За нормалан рад самопобуђеног генератора неопходно је да се напон који се примењује на калем за магнетизирање не мења у току процеса заваривања, тј. не зависи од режима заваривања. У ту сврху, у генератор је уграђена трећа додатна четка, која се налази између две главне четке.

Испоставило се да је напон који напаја калем за магнетизирање независан од струје заваривања. Карактеристика пада генератора је обезбеђена услед демагнетизирајућег ефекта демагнетизирајућег намотаја, који се јавља испод друге половине полова.

Карактеристика самопобуђених генератора за заваривање је да се могу покренути само када се арматура ротира у једном правцу, што је означено стрелицом на поклопцу краја статора. Ово је због чињенице да је почетна побуда генератора на његовом старту последица преостале магнетизације полова.

Када се арматура ротира у супротном смеру, у побудном калему ће тећи реверзна струја, која својим повећањем магнетног поља у одређеном тренутку надокнађује заосталу магнетизацију полова, тј. укупан магнетни флукс испод полова биће нула. У овом случају, да би се узбудио генератор, потребно је привремено прикључити завојницу за магнетизирање на независни извор једносмерне струје.

Генератори за заваривање вентила

Генератори за заваривање овог типа појавили су се средином 70-их година 20. века након развоја производње енергетских силиконских вентила. Код ових генератора функцију корекције струје уместо колектора обавља полупроводнички исправљач, на који се доводи наизменични напон генератора.

У јединицама за заваривање користе се генератори три типа конструкције алтернатора: индукторски, синхрони и асинхрони. У Русији се уређаји за заваривање производе са самоузбудљивим, независним побудним и мешовитим индукционим генераторима побуде.

Пиринач. 3. Шема генератора вентила са самопобудом

У индукторском генератору, стационарни намотај поља се напаја једносмерном струјом, али је магнетни флукс који ствара променљиве природе. Максимална је када се зупци ротора и статора поклапају, када је магнетни отпор на путу флукса минималан, а минималан када се поклапају шупљине ротора и статора.Стога је и ЕМФ индукована овим флуксом променљива.

На статору се налазе три радна намотаја са помаком од 120 °, тако да се на излазу генератора генерише трофазни наизменични напон. Карактеристика пада генератора се добија због великог индуктивног отпора самог генератора. Реостат у кругу побуде се користи за глатко подешавање струје заваривања.

Одсуство клизних контаката (између четкица и колектора) чини овај генератор поузданијим у раду. Поред тога, има већу ефикасност, мању тежину и димензије од колекторског генератора.

Пиринач. 4. Шематски дијаграм вентилског генератора за заваривање типа ГД-312 са самопобудом

Да би се обезбедио рад без оптерећења, побудни калем се напаја преко напонског трансформатора, а за напајање у режиму кратког споја струјним трансформатором. У режиму оптерећења - заваривање - на побудни калем се примењује мешовити контролни сигнал пропорционалан делу излазног напона и пропорционалан струји. Генератори вентила се производе под марком ГД-312 и користе се за ручно заваривање метала као део АДБ блокова.

Пиринач. 5. Шематски дијаграм генератора за заваривање ГД-4006

У Русији се производи неколико дизајна вишепозицијских јединица са бројем позиција од 2х до 4х. На тржишту постоје универзалне јединице за неколико метода заваривања или заваривања и сечења плазмом. Конкретно, модул АДДУ-4001ПР.

Формирање вештачке ВСХ јединице АДДУ-4001ПР обезбеђује тиристорска јединица за напајање са микропроцесорском контролом. Шире технолошке могућности пружа се коришћењем инвертерских агрегата у агрегатима, као што је у агрегату Вантаге 500.