Машины контактной сварки. Общие сведения



Современные машины для контактной сварки представляют собой сложные электромеханические агрегаты, как правило, имеющие электронное управление циклом сварки. Основными операциями, выполняемыми машиной, являются сжатие и нагрев деталей в зоне сварки электрическим током. По способу сварки машины разделяются на точечные, рельефные, роликовые и стыковые.

Специфические особенности наладки и эксплуатации машин контактной сварки зависят в первую очередь от характеристики (рода) тока, который используется при сварке, т. е. тока, протекающего во вторичном контуре машины. По роду тока все машины могут быть классифицированы на а) машины переменного тока промышленной частоты (однофазные); б) машины низкочастотные (трех-фазные); в) машины конденсаторные (однофазные и трехфазные); г) машины постоянного тока (трехфазные с выпрямлением тока во вторичном контуре).

Машины переменного тока являются наиболее распространенными и используются для всех способов контактной сварки различных металлов. Из-за плохих энергетических показателей (низкий cos ф, однофазная нагрузка, большие пики тока при включении) электрическая мощность точечных и роликовых машин не превышает 300—400 кв-а, мощность же рельефных и стыковых машин переменного тока иногда достигает 1000 кв-а и более.

В эксплуатации для точечной, рельефной и роликовой сварки наиболее широко применяются однофазные машины серий МТ, МТП, МРП, МР, МШ, МШП и др. В машинах коммутация первичного тока производится с помощью ионных (игнитроны) и полупроводниковых (тиристоры) приборов. Для управления циклом сварки и регулирования величины и длительности протекания сварочного тока используют регуляторы времени и синхронные прерыватели различных типов. В современных машинах плавное регулирование величины тока осуществляется за счет изменения угла (фазного регулирования) включения вентилей (игнитронов или тиристоров) в первичной цепи сварочного трансформатора. Иногда фазовое регулирование используют для программного изменения величины сварочного тока, обеспечивая при этом плавное нарастание и спад тока в начале и в конце цикла.

В низкочастотных машинах используется преобразование трехфазного тока промышленной частоты в импульсы тока низкой частоты, осуществляемое кратковременным включением силового игнитронного выпрямителя на первичную обмотку трансформатора сварочной машины. Во избежание насыщения магнитопровода трансформатора от постоянного напряжения полярность подаваемых импульсов чередуется путем поочередного включения контакторов КП, подающих на трансформатор импульсы напряжения различной полярности. В мощных роликовых машинах типа МШШТ полярность напряжения изменяется поочередным включением двух отдельных силовых выпрямителей. За рубежом для контактной сварки находит применение ряд других систем преобразования промышленной частоты в низкую.

У низкочастотных машин длительность включения тока ограничена из-за опасности насыщения магнитопровода трансформатора и обычно не превышает 0,5 сек. Импульсы сварочного тока имеют плавное нарастание и замедленный спад. В отдельных случаях на трансформатор через небольшую паузу (0,01 сек) возможна повторная подача напряжения той же полярности. Импульс сварочного тока при этом имеет очень плавный спад.

Низкочастотные машины равномерно нагружают трехфазную сеть и имеют мощность до 1000 кв-а. В эксплуатации находятся машины типов МТИП, МТПТ, МШШИ, МШШТ, в основном применяемые для точечной и роликовой сварки легких сплавов, хотя на этих машинах может быть также произведена и сварка черных металлов. Конденсаторные машины используются для точечной и рельефной сварки различных металлов и сплавов. Машины малой мощности применяются также и для роликовой сварки деталей небольшой толщины. Импульс тока, осуществляющий сварку, формируется при разряде заряженной конденсаторной батареи на первичную обмотку трансформатора сварочной машины. Батарея заряжается от силового выпрямителя, питаемого от трехфазной или однофазной сети. В качестве вентилей в выпрямителе используются тиратроны, игнитроны и полупроводниковые приборы (диоды и тиристоры).

Конденсаторы могут разряжаться на трансформатор через вентили (игнитроны или тиристоры) или через электромагнитные контакторы, как, например, в машинах МТК-6301 и МТР-1. Полярность напряжения разряда, как и в низкочастотных машинах, чередуется. Конденсаторные машины отличаются особой стабильностью импульсов тока, так как его параметры определяются только энергией, запасенной в конденсаторах, и не зависят от колебаний напряжения питающей сети. В связи с тем что в большинстве машин используются электролитические конденсаторы, в схемах предусматриваются устройства, не допускающие перезарядки конденсаторов напряжением обратной полярности. Для этой цели применяется вентль ВШ, шунтирующий батарею конденсаторов (машина МТК-6301), или специальная схема, исключающая перезаряд конденсаторов (машина МТК-75). Импульсы тока конденсаторных машин имеют малую длительность при большой амплитуде, что особенно эффективно при сварке металлов с высокой тепло-электропроводностью.

Машины постоянного тока позволяют получить импульсы сварочного тока одной полярности, имеющие практически неограниченную длительность выпрямление тока производится непосредственно во вторичном контуре машины мощными кремниевыми вентилями. Точечные, рельефные и роликовые машины типов МТВ, МРВ и МШВ питаются от трехфазной сети. Управляемые вентили ВУ поочередно включают фазные обмотки трехфазного трансформатора ТС. Для улучшения условий работы вентилей параллельно обмоткам трансформатора включены нагрузочные сопротивления R. Машины постоянного тока по сравнению с низкочастотными машинами имеют меньшую массу сварочного трансформатора и большую технологическую универсальность за счет широких возможностей регулирования формы импульсов.

В стыковых машинах в подавляющем большинстве случаев используется сварочный ток промышленной частоты при однофазном питании от сети. Известны примеры применения при стыковой сварке тока низкой частоты (сварка больших сечений), постоянного тока (сварка тонкостенных профилей) и разряда конденсаторов.

Коммутация первичного тока машин чаще всего осуществляется электромагнитным контактором, а иногда игнитронами или тиристорами.

Страницы: 1 2