Общие сведения. Источники предназначены для сварки и рез­ки и выполняются на базе единой принципиальной электрической схемы с тиристорным регулированием выходного тока. Единая принципиальная электрическая схема источников реализована в виде унифицированных блоков. Источники выполнены с примене­нием обратных связей___________________________ по выходным току и напряжению. В них

предусмотрены возможности управления формой, величиной и про­должительностью импульсов, подаваемых на тиристоры силовых выпрямительных блоков, благодаря чему осуществляется регули­рование выходных токов и (или) напряжений источников. Схемы обеспечивают стабилизацию выходных токов при изменениях напря­жения питающей сети, длины дуги и температуры окружающей среды.

Источники серий ВСВУ и ВСВ используют для сварки неплавя - щимися электродами, серии ВСП—для сварки плавящимися электродами, серии ВПР —для плазменной резки.

• Источники^ питания серии ВСВУ предназначены для автомати­ческой сварки изделий из обычных, коррозионно-стойких и жаро­прочных сталей и титановых сплавов открытой и сжатой дугой в непрерывном и импульсном режимах. Источники обеспечивают стабилизацию установленного сварочного тока в пределах ±2,5% при изменениях напряжения питающей сети ±10%, длины дуги от 0,5 до 6 мм и температуры окружающей среды от ±5 до ±35° С.

Рис. 6.16. Функциональная блок-схема источника питания серии ВСВУ

Источники серии ВСВУ обеспечивают работу в непрерывном и импульсном режимах; автоматическое, плавное, регулируемое во времени нарастание тока в начале сварки от минимального^ до за­данного значения, благодаря чему происходит равномерный разо­грев конца вольфрамового электрода и повышается его стойкость; плавное регулирование тока дежурной дуги в импульсном режиме в пределах от 2 до 30% номинального сварочного тока; модулиро­вание формы импульса от практически прямоугольной до треуголь­
ной, что дает различные скорости изменения полярности свароч­ного тока; плавное, регулируемое во времени снижение сварочного тока от рабочего до минимального значения в конце сварки при заварке кратера.

Независимость сварочного тока от температуры окружающей среды достигается помещением элементов электрической схемы, чувствительных к изменениям температуры, в термостат специаль­ной конструкции, входящий в блок регулирования.

Источники выпускаются на сварочные токи 40, 80, 160, 135 и 630 А.

Функциональная блок-схема ^ ^ j Tj

источников серии ВСВУ приведе­на на рис. 6.16. В схеме: Г-сило- вой трехфазный трансформатор;

V — силовой тиристорный выпря­мительный блок; ВИП — вспомо­гательный источник питания для возбуждения дуги; ИЭ — измери­тельный элемент тока; L — дрос­сель, G — осциллятор; БФИ — блок формирования импульсов управления тиристорами; БРТ — блок регулирования тока; ТБ— триггерный блок; РБ — релейный блок.

Рассмотрим роль и действие блоков схемы. Силовой трехфаз­ный трансформатор Т имеет одну первичную обмотку W и две вто­ричных обмотки W2 И W2B (рис.

6.17). Фазы первичной и вторич­ных обмоток соединены звездой.

Напряжение от вторичной обмот­ки W2 подводится к трехфазному

выпрямителю V (основной силовой выпрямитель), собранному по мостовой схеме выпрямления на тиристорах, имеющему пологопа - дающую внешнюю характеристику. От вторичной обмотки w2b на­пряжение подводится к трехфазному неуправляемому выпрямите­лю VB, собранному также по мостовой схеме, который входит в состав вспомогательного источника питания ВИП, включенного на дугу параллельно с основным. ВИП имеет крутопадающую внеш­нюю характеристику. Такая форма характеристики обеспечивается действием трех однофазных неуправляемых линейных дросселей LB с разъемными ферромагнитными сердечниками. Требуемый ток возбуждения дуги устанавливается соответствующим зазором в разъемном сердечнике дросселя.

Этот ток является минимальным током источника. Дроссели Lb выполняют также функции сглаживающих фильтров на малых

токах и предотвращают возникновение аатоколебательного режи­ма при глубоком регулировании.

ВИП обеспечивает также необходимое напряжение холостого хода —200 В для сварки в среде гелия и 100 В для сварки в среде аргона. В процессе сварки горят одновременно обе дуги. Мало­мощная дуга обеспечивает сигналы обратной связи по току и на­пряжению, необходимые для получения вертикального участка внешней характеристики источника до зажигания сварочной дуги. Совмещение двух существенно различных по форме внешних харак­теристик, когда маломощный вспомогательный источник имеет до­статочное для надежного возбуждения дуги напряжение, а основ­ной источник — вертикальную внешнюю характеристику в диапазо­не рабочих напряжений, позволяет существенно снизить напряже­ние холостого хода основного источника питания сварочной дуги, а следовательно, потребляемую мощность, массу, габаритные раз­меры, повысить К. П.Д. и коэффициент мощности. Ток возбуждения составляет около 3% от номинального сварочного тока.

Силовой выпрямитель V выполняет также функции формирова­теля внешней характеристики, стабилизатора и коммутатора тока, модулятора импульсов и регулятора тока дежурной дуги при им­пульсной сварке. Температурная защита тиристоров обеспечивает­ся специальным релейным блоком РБ. Датчиком температуры является терморезистор, установленный в радиаторе тиристора, который включен последним в контуре водяного охлаждения и, следовательно, наиболее сильно нагрет. При превышении темпера­туры охлаждающей воды над заданной срабатывает реле, отклю­чающее силовую цепь и включающее сигнальную лампу. Другие электромагнитные реле блока определяют порядок работы элемен­тов схемы при нажатии кнопок и выключателей, расположенных на панели управления и дублирующем пульте сварщика.

Измерительный элемент ИЭ, включенный последовательно в сварочную цепь, выдает сигнал обратной связи по току. Конструк­тивно он выполнен в виде трубки из коррозионно-стойкой стали с приваренными токоподводящими отводами. Постоянство электриче­ского сопротивления ИЭ в процессе работы обеспечивается малым температурным коэффициентом сопротивления материала трубки и охлаждением трубки проточной водой.

Блок формирования импульсов БФИ выполнен по принципу «вертикального управления», заключающемуся в формировании пилообразного напряжения, сравнении его с напряжением управле­ния и последующем формировании прямоугольных импульсов, по­ложение которых во времени определяется результатом указанно­го сравнения и зависит от характера суммирующего импульса, по­ступающего на блок БФИ с блока регулирования тока БРТ. БФИ состоит из следующих основных узлов: входного устройства, со­здающего многофазную систему напряжений, синхронизированную с напряжением питающей сети; фазосдвигающего устройства, обес­печивающего изменение фазы управления импульсов относительно напряжения питающей сети; выходного усилителя, осуществляю-
іцего усиление и формирование управляющих импульсов. Работа источника питания в переходном и импульсном режимах обеспечи­вается двойными импульсами, которые генерирует БФИ благодаря •соответствующему соединению трех его каналов управления.

Блок регулирования тока БРТ выполнен по схеме дифферен­циального усилителя постоянного тока на транзисторах. Суммиру­ющие сигналы, которые поступа­ют на блок V с блока БРТ через блок БФИ, обеспечивают плавное регулирование сварочного тока во всем рабочем диапазоне; плав­ное нарастание тока в начале и плавное снижение в конце сварки; формирование внешней характе­ристики источника; стабилизацию рабочего тока при изменениях длины дуги и напряжения питаю­щей сети; импульсную коммута­цию тока и модуляцию импульса (см. выше).

Триггерный блок ТБ служит для задания импульсного режима работы источника питания и обес­печивает независимое регулирова­ние длительности импульсов и пауз, которое кратно целому чис­лу периодов синусоидального на­пряжения сети. Триггерный блок обеспечивает возбуждение перио­дические повторяющихся, регули­руемых по продолжительности и частоте импульсов напряжения, которые через блоки БРТ и БФИ задают режим работы блоку V.

Регулирование тока дежурной ду­ги при импульсной сварке осуще­ствляется с помощью этих же им­пульсов, которые подаются на промежуточный транзистор в блоке регулирования, а с него — на резистор регулирования дежурного тока, установленный на пульте управления источником, и выходной транзистор блока БРТ.

Для возбуждения дуги неконтактным способом в источниках серии ВСВУ использован осциллятор последовательного включе­ния типа ОСППЗ-ЗООМ-1. Уровень помех, создаваемых при работе источников серии ВСВУ, снабженных осциллятором, не превышает пределы установленных норм. На рис. 6.18 приведены внешние характеристики источника питания типа ВСВУ-315,

Технические данные источников питания серии ВСВУ приведены в табл. 6.4.

тор, А:

при ПН°/о = 100 Л................................................................ 240

при ПН%—60...................................................................................... 315

Частота следования импульсов, кГц......................................... 15—20

Амплитуда импульсов напряжения, В................................................... 5000

Межэлектродный пробиваемый промежуток, мм:

в среде воздуха, не меиее.................................................... .3

в среде аргона...................................................................................... 6

Напряжение питающей сети, В............................................................... 220

Габаритные размеры, мм........................................................... 225X290X156

Масса, кг, не более...................................................................................... 5,6

Источники питания серии ВСВ предназначены для автоматиче - кой сварки погруженной дугой неплавящимся электродом изделий из сталей и титановых сплавов. Погрешность стабилизации сва­рочного тока при изменении длины дуги на ±70% от номинальной не более 2,5%, а при отклонениях напряжения сети в пределах ±10% и температуры окружающей среды от +5 до ±35° С состав-

ляет +2,5% для источника типа ВСВ-1000 и ±3% для источника типа ВСВ-2000. Источники серии ВСВ обеспечивают: возбуждение дуги касанием электрода изделия на минимальном токе и плавное, регулируемое во времени нарастание тока до заданного значения; плавное местное или дистанционное управление сварочным током; автоматическое плавное, регулируемое во времени снижение тока в конце сварки при заварке кратера. Функциональная блок-схема приведена на рис. 6.19. Схема содержит такие же блоки, как и схе­ма источника типа ВСВУ, кроме триггерного блока и осциллятора.

Рис 619 Функциональная блок-схема источников питания серии ВСВ

Описание, назначение и принцип работы блоков даны при описа­нии функциональной блок-схемы источников серии ВСВУ. Форма внешней характеристики источников серии ВСВ подобна форме внешней характеристики источников серии ВСВУ. В области рабо­чих напряжений внешняя характеристика параллельна оси напря­жения, что достигается применением в схеме источников серии ВСВ обратных связей по сварочному току и выходному напряже­нию. Технические данные источников питания серии ВСВ приведе­ны в табл. 6.5.

Источники питания серии ВСП относятся к специализирован­ным источникам для дуговой сварки плавящимся электродом в сре­де защитных газов обычных, коррозионно-стойких и жаропрочных сталей, титановых и алюминиевых сплавов. Электрическая схема источника позволяет плавно регулировать наклон внешней статиче­ской характеристики, чем обеспечивается плавное регулирование тока короткого замыкания. Процесс сварки с применением источ­ников серии ВСП проходит с минимальным разбрызгиванием ме-

талла. У источников серии ВСП погрешность стабилизации уста­новленного сварочного тока при изменениях напряжения сети в

пределах ±10% и темпе­ратуры окружающей сре­ды от +5 до +35° С со­ставляет ±2,5%.

Первоначальное воз­буждение дуги произво­дится касанием торца электродной проволоки поверхности изделия. При этом ток короткого замы­кания значительно превос­ходит сварочный рабочий ток, благодаря чему быст­ро разогревается торец электродной проволоки и существенно улучшаются условия возбуждения дуги.

Функциональная блок - схема источников приве­дена на рис. 6.20. Она не­сколько отличается от функциональных блок-схем источников се­рий ВСВУ и ВСВ (см. рис. 6.16 и 6.19) в связи с тем, что источни­ки предназначены для дуговой сварки плавящимся электродом в среде защитных газов, а этот способ сварки требует жесткой или пологопадающей внешней характеристики источника. В схеме

рис. 6.20 на блок формирования импульсов БФИ поступает сиг­нал с блока регулирования напряжения БРН, суммирующий сиг­налы обратной связи по току—с измерительного элемента ИЭ и по напряжению со сварочной дуги.

Источники серии ВСП обеспечивают: плавное регулирование выходного напряжения и наклона внешней характеристики; регули­руемый по величине и скорости 'нарастания пик тока в начале U, В процесса сварки; - плавкое, ре­гулируемое во времени сниже­ние тока в конце сварки.

Внешние характеристики источника питания типа ВСП-1000 приведены на рис.

6.21. Технические данные ис­точников питания серии ВСП приведены в табл. 6.6.

Источники питания серии ВПР предназначены для резки обычных, коррозионно-стойких и жаропрочных сталей, алюми­ниевых и титановых сплавов.

Эти источники построены по Рис. 6.21. Внешние характеристики ис­тому же принципу, что и источ - точника питания типа ВСП-1000 ники серии ВСВУ, и выпуска­ются на токи 80, 315 и 630 А. Погрешность стабилизации выпрям­ленного тока составляет ±2,5% при изменении напряжения пита­ющей сети в пределах ±10%, длины дуги от 0,5 до 6 мм и темпе­ратуры окружающей среды от +5 до +35° С.

Таблица 6.6

Тип источника питания

Источники обеспечивают: плавное, регулируемое во времени нарастание тока в начале процесса резки от минимального до за­данного и плавное, регулируемое во времени снижение тока в кон­це процесса резки от рабочего до минимального. Функциональная блок-схема источников серии ВПР приведена на рис. 6.22.

Рис. 6.22. Функциональная блок-схема источника пита­ния серии ВПР

Назначение и описание работы блоков функциональной блок - схемы даны при рассмотрении работы источников питания серии ВСВУ. Технические данные источников серии ВПР приведены в табл. 6.7.

Таблица 6.7

	Тин источника питания
Технические данные	ВПР-80	ВПР-630
Климатическое исполнение, категория размещения....................................................	УЗ	УЗ
Нижнее значение температуры окру­жающего воздуха, °С.....................................	+5
Номинальный сварочный ток, А. . .	80	630
Пределы регулирования сварочного тока, А..........................................................................	30—100	100—700
Режим работы, ПН%..................................	60	60
Продолжительность цикла работы, мин	60	60
Номинальное рабочее напряжение, В	120	120
Напряжение холостого хода, В. . . .	180	250
Номинальное напряжение питающей сети, В.......................................................................	380	380
Габаритные размеры, мм..........................	500X700X1120	800ХЮ00ХІ700
Масса, кг, не более......................................	310	690