Электрическое оборудование ремонтной мастерской с разработкой устройства ограничения холостого хода сварочного трансформатора (стр. 8 из 11)

6. Источник должен обладать хорошими динамическими свойствами.

7. КПД источника тока должно быть достаточно высоким.

Рисунок 7 – совмещённые внешние характеристики на источником питания и вольт-амперной характеристики дуги (2)

Электросварочное оборудование обозначается буквами и цифрами. Первая буква обозначает тип изделия (Т – трансформатор, В – выпрямитель, Г – генератор, У – установка), второе – вид сварки (Д – дуговая, П – плазменная), третье – способ сварки(Ф – под флюсом, Г – в защитных газах, У – универсальные источники для нескольких видов сварки), четвёртая – назначение источника (без буквы – ручная сварка, М – для многопостовой сварки, И – импульсной сварки). Две или три цифры – регистрационный номер изделия; буква и цифра - климатическое исполнение (У,7) и категорическое размещение (3,3,и).

Техническое обслуживание сварочного электрооборудования.

Очистить кожух и корпус от загрязнений, продуть корпус сжатым воздухом, проверить состояние заземления, ослабленные контакты подтянуть. Проверить состояние зажимов и контактных соединений, ослабленные контактные соединения подтянуть, доску зажимов со сколами и трещинами или обугливанием – заменить, повреждённые участки изоляции сварочных кабелей – восстановить.

В трансформаторах проверить состояние механизма регулирования сварочного тока и конденсатора фильтра защиты от радиопомех. Устранить замеченные дефекты и при необходимости смазать трущиеся части. Убедиться в отсутствии посторонних шумов при работе трансформатора, проверить стабильность дуги при сварки.

В генераторах и преобразователях очистить щёточный механизм от загрязнений, проверить его техническое состояние, убедиться в отсутствии трещин на траверсе и в целостности её изоляции, проверить соответствие положение траверсы заводским счетчиком, проверить соответствие изоляции обмотки. Снять крышку подшипников и при необходимости дополнить смазку подшипников. Проверить работу на холостом ходу и стабильность сварочной дуги при полной нагрузке.

3.2 Описание процесса и технические требования

Трехфазные выпрямительные сварочные установки типа ВД (таблица) предназначенные для питания электрической дуги при ручной дуговой сварки, резки и наплавки металлов постоянным током в помещении и на открытом воздухе при температуре от +55 до – 35°С и влажности воздуха не более 90%.

Трёхфазный трансформатор выпрямитель выполнен с повышенной индуктивностью рассеяния, что обеспечивает падающие внешние характеристики. Обмотки трансформатора алюминиевые с концами, армированные медью. Сварочный ток регулируют ступенями путём изменения соединения первичных и вторичных катушек «звезда – звезда» или «треугольник – треугольник» при помощи переключателя диапазона 5-4 сварочных выпрямителей ВД – 102, ВД – 102, ВД – 301 и ВД – 302 плавное регулирование сварочного тока внутри диапазонов достигается изменением сварочного тока внутри вторичной обмотки. Для выпрямления переменного тока применяются кремневые (для выравнивания ВД – 101, ВД – 301) или селеновые (для выпрямителей ВД – 102, ВД – 302) выпрямители.

Охлаждение трансформатора и выпрямительного блока воздушное принудительное.

При ручной сварке от трансформаторов с напряжением холостого хода более 70в. необходимо применять устройство для ограничения времени холостого хода с выдержкой времени при отключении не более 0,5сек (ГОСТ 95-51). Во время работы внутри металлических сосудов и водонапорных балов при обрыве дуги необходимо автоматическое отключение сварочной цепи независимо от величины напряжения холостого хода источника.

Рубильником SF подаётся напряжение на вспомогательный трансформатор ТV2 По цепи обмотки реле времени КТ, дросселя ДР,

сварочного трансформатора TV1 течёт ток но он не вызывает срабатывание реле КТ из-за его малой силы. Касаясь электродом Э изделия U, шунтируют обмотки Др и TV. Ток в обмотке TV увеличивается до тока, реле срабатывает и включает катушку магнитного пускателя. Магнитный пускатель главными контактами МП включает сварочный трансформатор TV е а размыкающие блок-контакты КМ2 отключает обмотку реле КТ от сварочной цепи (TV, Др, Э,U), но контакты КТ остаются включёнными за счёт выдержки. По сварочной цепи течёт рабочий ток. На дросселе Др образуется падение напряжения, достаточное для срабатывания промежуточного реле КV, включённого через выпрямитель с параллельно дросселю. Реле КV, закрывает свои контакты, падаёт напряжение на реле КТ, которое продолжает удерживать свои контакты КТ закрытыми. Отрывая электрод от детали, возбуждают дугу и ведут сварку.

При обрыве дуги на время, большее 0,5с реле времени через магнитный пускатель отключает сварочный трансформатор. Выдержка времени нужна для предупреждения ненужного отключения при кратковременном случайным обрыве дуги.

Таблица __ Технические данные трёхфазных выпрямительных сварочных установок типа ВД

Сварочный Выпрямитель	U сети	!!, Гц	Р потр. кВ-А	ПВ.%	!!!.А	ПредельРегулирова-ние I св - А	U2хВ	Uр,В	Масса, кг
ВД - 101	220,380	50	9	60	125	20 – 45;45 - 125	64	25	140
ВД – 102	220,380	50	9	60	125	20 – 50;50 – 125	61	25	160
ВД – 301	220,380	50	23	60	300	45 – 125;125 – 300	65	32	230
ВД – 302	220,380	50	22	60	300	55 – 135 135 – 300	61	32	220
ВД – 304	380	50	~26	60	315	30 – 330	68-72	32	305

3.3 Выбор элементов схем автоматизации

Выбор промежуточного реле необходимо проводить по роду тока, напряжение катушки, по значению коммутирующего тока, по исполнению.

При выборе реле постоянного тока необходимо также определить коэффициент запаса К₃ характеризующий надёжность срабатывания реле определяется по формуле:

К₃ = I_p/I_ср

Где I_p – рабочий ток реле, А

I_p – ток срабатывание реле, А

К_з = 21/11 = 1.9

Рабочий ток реле определяется по формуле:

I_p = U_н/R_об, мА

где U_н – напряжение питание реле, В

R_об – сопротивление обмотки реле, В

I_p = 60/2800 = 21, мА

Коэффициент запроса должен находиться в пределах Кз = 1,5…3

Мощность потребляемая реле определяется по формуле:

R_об = U_n²/ R_об, Вт

R_об = 60·60/2800 = 1,28, Вт

Как показала практика коэффициент запаса не должен быть меньше 1,5. В данном случае это условие выполняется. Все данные выбранные выбранного реле занесены в таблицу.

Таблица __ Технические данные реле времени

Тип реле	Номер паспорта	Рабочее напряжение В.	Сопротивление обмотки Ом	Ток. мА
Тип реле	Номер паспорта	Рабочее напряжение В.	Сопротивление обмотки Ом	Срабатывание	Отключение
1	2	3	4	5	6
РЭС 32	РФ4.330.335-05	60±6	2800/-420 +280	11	2

Количество и тип контактов: ЗП

Ток и напряжение коммутации контактов: 1А;250В.

Производим выбор реле времени.

Реле времени выбирают в соответствии с требованием диапазоном выдержки времени, напряжению питания, току коммутации, числом коммутирующих контактов и программ выбранное реле записываем в таблицу __

Таблица __ Данные реле времени

тип	Напряжение, В	Диапазон выдержки времени, сек	Погрешность, %	Количество и вид контактов и цепей	Коммутируемая мощность ток коммутации, Вт	Потребляемая мощность ВА	Габарит, мм
ВЛ-37м	24	0,1-101	2,5%	Одноцепное, 2П	До 25 кВ	25 Вт	142х165х100

Производим расчёт силового трансформатора

Зная напряжение и номинальный ток, который должна давать вторичная обмотка (U₂ и I₂), находим вторичной цепи U₂ = 24в; I₂ = 1.1А; Р₂ – 25 ВА по формуле:

Р₂ = U₂ /I₂

где U₂ – напряжение вторичной обмотки, В

I₂ – ток вторичной обмотки, А

Р₂ = 24 / 1.1 = 21.8

Принимаем КПД трансформатора небольшой мощности предела 80%, определяем предельную мощность по формуле:

Р₁ =

, Вт

Мощность передаётся из первичной обмотки во вторичную через магнитный поток. Поэтому от неё зависит площадь полярного сечения сердечника S, которое возрастает при увеличении мощности. Для сердечника из нормальной трансформаторной стали можно рассчитать S по формуле:

S =

см²

где S – в квадратных сантиметрах,

- в ватах

По величине S определяют число витков на один вольт напряжение:

S =

= 5.2

Напряжение ω при использовании трансформаторной стали оно равно:

ω =

. Вит на 1В

ω =

= 9.6 витков на 1В

Ток первичной обмотки:

I₁ =

= 0.12A

d = 0.8

= 0.27

q = 0.27 d