Источники постоянного тока для дуговой сварки разделяют на две группы: 1) вращающиеся электромашинные преобра­зователи и сварочные агрегаты; 2) сварочные выпрямители. Вра­щающиеся преобразователи состоят из генератора постоянного
тока и соосного с ним асинхронного двигателя. В сварочных аг­регатах вращение генератора производится от двигателя внут­реннего сгорания. Сварочные выпрямители являются статически­ми преобразователями энергии трехфазной сети в энергию вы­прямленного тока, используемую для питания дуги. Они имеют более высокие технико-экономические и эксплуатационные пока­затели и шире применяются, чем источники первой группы.

Сварочные преобра­зователи и агрегаты. Основным узлом свароч­ных преобразователей и агрегатов является сва­рочный генера­тор. Магнитные системы и расположение обмоток возбуждения сварочных генераторов и генерато­ров постоянного тока общепромышленного ис­полнения различны. Наи­большее распространение получили сварочные ге­нераторы, обладающие падающими внешними характеристиками и ра­ботающие по четырем основным магнитоэлек­трическим схемам: с не­зависимым возбуждени­ем и последовательной размагничивающей об­моткой; самовозбужде­нием и последовательной размагничивающей об­моткой; вентильные; со специальной схемой са­мовозбуждения.

Сварочные генера­торы с независимым возбуждением и последовательной размаг­ничивающей обмоткой (рис. 5.7) получают частоту вращения синхронную с частотой вращения якоря и равную 3000 об/ми (в преобразователях АСО-2000 и ПСО-ЮОО-Ш — 1500 об/мин) Обмотка независимого возбуждения, питающаяся от сети переменного тока через полупроводниковый выпрямитель,

характеристики однопостовых сварочных

создает магнитный поток Фн, индуцирующий на щетках ге­нератора напряжение, необходимое для возбуждения дуги. На холостом ходу, когда сила тока равна нулю, размагничивающая обмотка не действует. При горящей дуге сварочный ток, прохо­дящий через размагничивающую обмотку, создает магнитный

поток Фр, направленный на­встречу потоку Фн, что по­зволяет получить падаю­щую внешнюю характери­стику. Силу сварочного тока регулируют переключением числа витков размагничива­ющей обмотки (малые то­ки — большие токи) и рео­статом.

Генераторами, работа­ющими по схеме, показан­ной на рис. 5.7, оснащены преобразователи ПСО-120, ПСО-ЗООА, ПД-303, ПСО - 500, ПСО-800, ПСО-ЮОО-Ш, АСО-2000 (табл. 5.5).

Сварочные генераторы с самовозбуждением и по­следовательной размагничи­вающей обмоткой (рис. 5.8) имеют полюсы, выпол­ненные из ферромагнитной стали, обладающей остаточ­ным магнетизмом. При вра­щении генератора его якорь создает ток в обмотке не­зависимого возбуждения, при этом значение напря­жения между щетками а и с почти постоянно, что поз­воляет получать стабиль­ный магнитный поток Фн. Внешняя характеристика и регулиро­вание силы сварочного тока такие же, как в генераторе, опи­санном выше. По схеме, показанной на рис. 5.8, вы­полнены преобразователи ПД-І01, ПС-300-1, ПСО-ЗООМ, ПС-50Л (табл. 5.6) и сварочные агрегаты (табл. 5.7). Агрегаты АСБ-300-7 и ПАС-400-VII оснащены бензиновыми карбюраторными двига­телями, остальные — дизельными.

Вентильные сварочные генераторы входят в состав свароч­ных агрегатов АДБ с двигателями внутреннего сгорания и сва­рочных преобразователей ПД с асинхронными двигателями. Агрегаты АДБ применяют для работы в полевых условиях, пре­образователи ПД — в заводских.

На рис. 5.9 приведена электрическая схема вентильного сва­рочного генератора ГД-312 с самовозбуждением, который состо­ит из индукторного пульсационного синхронного генератора по­вышенной частоты и бесконтактного выпрямительного устройст­ва, собранного на неуправляемых вентилях V1...V6 по трехфаз­ной мостовой схеме выпрямления. При пуске, когда генератор не нагружен, а его вал начал вращаться, на зажимах обмотки статора появляется напряжение порядка 7...8 В. Трансформатор 77 повышает это напряжение, и после выпрямления оно подает­ся на зажимы обмотки возбуждения. Генератор самовозбужда - ется до напряжения холостого хода, которое регулируют резисто­ром R1 При нагрузке ток проходит через первичную обмотку трансформатора Т2 и через вентиль V9 дополнительно питает обмотку возбуждения. В вентильном генераторе осуществляется ступенчато-плавное регулирование силы сварочного тока с по­мощью выключателей S и резистора R2. Техническая характерис­тика агрегата АДБ-318 с вентильным генератором ГД-312 приве­дена на с. 128.

Характеристика	Тип агрегата
АСБ-300-7	АСД-3-1	АСДП-500	АСДП-2Х300Г	СДУ-2	ПАС-400-VII
Конструкция	На раме, без колес	Па двухосном прицепе	На двухколес­ном прицепе	На базе трак­тора Т-100М	Па раме с ро­ликами ДЛЯ перемещения
Тин генератора	ГСО-ЗОО-5	СГП-3-VIII	ГСГ-300 (два)	ГСМ-500	СГП-3-Vl
Двигатель	ГАЗ-320	ЯАЗ-М20Г4	Д-108	ЗИЛ-120
Поминальная сила сва­рочного тока (ПР = = 65 %), А	ЗПО	500	300X2	600	400
Мощность двигателя, кВт	22	44	80	47
Частота вращения ро­тора, об/мин	2000	1500	1500... 1700
Масса, кг	700	2500	5000	2500	14350	1900

Техническая характеристика сварочного агрегата АДБ-318
с вентильным генератором ГД-312

Напряжение холостого хода, В............................................ 85

Номинальная сила сварочного тока, А................................. 315

Пределы регулирования силы сварочного тока, А:

для первой ступени................................................... 40... 180

для второй ступени.................................................. 160...350

Номинальное рабочее напряжение, В................................... 32

Продолжительность работы, %............................................ 60

Бензиновый двигатель:

тип.................................................................................. 320-01

частота вращения, об/мин......................................... 2000

мощность, кВт........................................................... 29

расход топлива, кг/г.................................................. 4,85

Топливо . бензин

А-72

Масса агрегата, кг.......................................................... 710

Сварочные генераторы со специальной схемой самовозбуж­дения (рис. 5.10) имеют жесткую или падающую характеристику, что достигается применением на генераторе одной пары главных полюсов — сердечников с вырезами в средней части. Такое кон­структивное исполнение сердечников позволяет обеспечивать на­дежное возбуждение при минимальных напряжениях холостого

хода. Получение падающих или жестких характеристик достига­ется комбинацией включения об­моток генератора.

Преобразователи, оснащенные генераторами, работающими по схеме, приведенной на рис. 5.10, применяют в качестве источников питания полуавтоматов для свар­ки в углекислом газе (ПСГ-350, ПСГ-500-1). Преобразователь ПСГ-500-1 показан на рис. 5.11. Преобразователи ПСУ-300 и ПСУ-500-2 являются универсаль­ными и могут применяться как для питания постов ручной дуго­вой сварки, так и для механизи­рованной сварки в углекислом га­зе. Характеристики преобразова­телей данной группы приведены в табл. 5.8.

Сварочные выпрямители.

Сварочными выпрямите­лями называют устройства, ко-

торые с помощью полупроводниковых элементов преобразуют на­пряжение переменного тока в однофазной или трехфазной сети в напряжение постоянного тока с необходимой внешней харак­теристикой и предназначены для питания сварочной дуги.

Рис. 5.11. Сварочный преобразователь ПСГ-500-1: / — коллектор, 2, 10 — передняя и задняя крышки, 3 — щетки кол­лектора, 4 — реостат, 5 — кожух, 6 — доска с зажимами, 7 — вольт" метр, 5 — вентилятор, 9 — корпус, 11 — якорь

Сварочные выпрямительные установки в соответствии с ГОСТ 13821—77 выпускают на номинальные силы тока 120...1000 А, транзисторные источники питания — 15.„300 А с пределами регу­лирования от 0,15 до 300 А.

Основными узлами сварочного выпрямителя являются пони­жающий трансформатор, блок выпрямительных вентилей, венти­лятор, пускорегулирующая и стабилизирующая аппаратура.

В зависимости от внешней вольт-ампериой характеристики, количества постов и способа сварки сварочные выпрямители под­разделяют на однопостовые с падающей внешней характеристи­кой. однопостовые с жесткой внешней характеристикой, однопо­стовые универсальные, многопостовые, однопостовые транзистор­ные.

Сварочные выпрямители однопостовые с падающей внешней

характеристикой (табл. 5.9) предназначены для ручной дуговой ■сварки и наплавки, а также для механизированной сварки под флюсом. Падающая внешняя характеристика и заданное значение силы сварочного тока обеспечиваются трансформатором. Для преобразования тока используют селеновые (выпрямители серии ВСС) и кремниевые (выпрямители серий ВКС и ВД) вентили. По сравнению с кремниевыми селеновые вентили имеют меньший КПД, но обладают большей стойкостью к перегрузкам.

Сварочные выпрямители однопостовые с жесткой внешней характеристикой (табл. 5.10) предназначены для механизирован­ной сварки в углекислом газе плавящимся электродом, электро- шлаковой сварки и сварки самозащитной проволокой.

Однопостовые универсальные сварочные выпрямители (табл. 5.11) обеспечивают возможность получения как жесткой, так и падающей внешних характеристик, поэтому их можно применять для ручной дуговой сварки, автоматической сварки плавящимся и неплавяшимся электродами в защитных газах и сварки под флюсом

Многопостовые сварочные выпрямители (табл. 5.12) предна­значены для одновременного обслуживания 6...30 постов ручной дуговой сварки. Эти выпрямители, изготовляемые на кремниевых вентилях, отличаются высоким КПД, хорошими энергетическими показателями, бесшумностью работы, малыми габаритными раз­мерами и небольшой массой. Они рассчитаны на работу в закры­тых помещениях при температуре окружающего воздуха от —40 до +40 °С.

Транзисторные источники питания (табл. 5.13) используют для аргонодуговой сварки неплавяшимся элек­тродом различных металлов и сплавов на постоянном или им­пульсном токе. Диапазон силы сварочного тока этих источников питания обеспечивает сварку металлов толщиной от сотых долей миллиметра до нескольких миллиметров. На рис. 5.12 представ­лена электрическая схема транзисторного источника питания АП-4.

Транзисторные источники питания обеспечивают плавное ре­гулирование силы сварочного тока, надежное возбуждение дуги и ее устойчивое горение (со стабильной силой тока) при колеба­нии длины от 0,5 до 3 мм, плавное уменьшение силы тока дуги в конце сварки, что необходимо для устранения кратера шва. Пульсации тока в дуге возникают с помощью генератора им­пульсов 4 (см. рис. 5.12), выполненного на полупроводниковых триодах. Длительность импульса составляет 0,03...0,05 с, дли­тельность паузы — 0,1...0,5 с. Переход с импульсного режима на непрерывный осуществляется переключателем П.

Тип выпрямителя Характеристика ВС-200 ВС-300 ВДГ-301 ВС-500 ВДГ-502 ВС-600 ВС-юоО ВС- 1000-2 ипп- 120П ИПП- 300ГІ ипп- 500 П ипп- юооп І Іомппальпан сила снароч його тока, A 200 300 500 600 1000 120 300 500 1000 Продолжи­тельность pa боты, % 65 Пределы ре­гулирования рабочего на пряжения, В 19... .. .26 • ГО • О 4^ * сс • 15... ...32 20... ...45 16... .. .40 .* to . о і о. 17... ...48 18... .. .65 14... ...24 16... . - .40 17... . ..50 20... . ..60 Пределы ре гулироваинон силы снароч ного тока, А 30... ...200 . со • о со • О ■ о • 40... ... 300 . о. о. ю о • ю • 60... ...500 60... ... 600 До 1000 40. .. ... 120 60... ... 300 • 00 • о сл • о • о • 100... . ..1000 КПД, % 70 72 75 90 75 73 75 76 81 Мощность, кВт — 3 11 27 60 Масса, кг 187 250 210 350 | 370 | 450 | 600 | - | 180 225 | 450 | 850

5.11. Технические характеристики однопостовых универсальных сварочных выпрямителей

Характерце гика	Жест­ кая	Пада­ ющая	Жест­ кая	Пада­ ющая	Жест­ кая	Пада­ ющая	Жест­ кая	Пада­ ющая	Жест­ кая	Пада­ ющая	Жест­ кая	Пада­ ющая
Напряжение сети, В	220/380	380
Номинальная сила снароч ного тока, А	300	240	500	350	500	1000	1600	1250
Продолжи­тельность ра боты, %	60	100
Поминальное рабочее напри жепне, В	35	30	40	30	46	66	56	66	60

ВСУ-300 j ВСУ-500

Для механизированной сварки под флюсом

5.12. Технические характеристики многопостовых сварочных
выпрямителей

Характеристика	Тип выпрямителя
ВКСМ-1000-1	ВДМ-1601	ВДМ-3001	ВМГ-5000
Номиналь­ная сила сва­рочного тока, А	1000	1600	3000	5000
Выпрямлен­ное напряже­ние холостого хода, В	70	60	68
Выпрямлен­ное напряже­ние при на­грузке, В	60	30...60
Сила тока, потребляемого от сети, А	115	182	340
Коэффи­циент мощно­сти COS ф при номинальной нагрузке	0,89
КПД, %	0,88	0,89	0,94
Количество подключаемых постов	6	9	18	30
Продолжи­тельность ра­боты, %	100
Масса, кг	510	750	1750	3200

Примечания: 1. Номинальная сила сварочного тока по­ста— 300 А при ПР=60 %. 2. При раздельной работе каждая по­ловина выпрямителя ВДМ-3001 может питать девять постов. 3. Выпрямитель ВМГ-5000 комплектуют реостатами РБ-304 с из­мененной схемой включения секций.

Обслуживание источников питания постоянного тока. При

эксплуатации преобразователей и выпрямителей на открытых строительных и монтажных площадках необходимо защищать их от атмосферных осадков с помощью навесов и специальных бу­док. Корпуса источников питания должны быть тщательно за­землены. Перед включением источников питания, длительное время находившихся нй незащищенных от атмосферных осадков площадках, нужно про­верить сопротивление изо­ляции обмоток.

Уход за свароч­ными преобразова­телями. Особенно тща­тельного ухода требуют коллектор, щетки и под­шипники генератора. Кол­лектор следует содержать в чистоте и периодически протирать чистой тряпкой, смоченной в бензине. При­знаком нормальной работы коллектора является от­сутствие искрения и следов нагара. При наличии нагара необходимо выяснить при­чину его возникновения и устранить ее, а коллектор прошлифовать.

Угольные щетки дол­жны иметь зеркально бле­стящую поверхность на всей площади соприкосновения с коллектором и работать бесшумно. Не допускается применение поломанных, выкрошившихся щеток, а также щеток несоответствующих марок. Щетки должны свободно перемещаться в щеткодержателях. Слишком сильное нажатие прижимных пружин на щетки приво­дит к повышенному нагреву и износу последних, слабое — к иск­рению под щетками. Поврежденные или изношенные щетки сле­дует заменить новыми, притереть их к коллектору, образующуюся пыль удалить с помощью струи сжатого воздуха, после чего ге­нератор включить в работу на холостом ходу для окончательно­го пришлифовывания щеток,

Смазку в шарикоподшипниках рекомендуется заменять один - два раза в год. После удаления смазки подшипники следует про­мыть бензином, протереть, просушить и снова заполнить смазкой количество которой должно составлять V3-V2 объема подшипни­ковой полости. Необходимо периодически проверять состояние подшипниковых уплотнений Недопустимо попадание в подшип­ники грязи и пыли. При работе шум подшипников должен быть глухим, ровным, без резких звуков.

Во время работы преобразователя нужно следить за темпе­ратурой нагрева его отдельных узлов, так как вследствие чрез­мерного нагрева они изнашиваются. Температура нагрева узлов не должна превышать значений, указанных в табл. 5.14.

5.14. Предельная температура нагрева основных узлов
преобразователей

Наименование узла	Температура, °С
Обмотки асинхронного электродвигателя и ма-	95
шин постоянного тока
Стальные сердечники и другие части, соприка-	100
сающиеся с обмотками (статор)
Контактные кольца	100
Подшипник скольжения (с консистентной смаз-	80
кой)
Подшипники качения (шариковые и роликовые)	95

Характерные неисправности сварочных преобразователей и способы их устранения приведены в табл. 5.15.

Уход за сварочными выпрямителями. Свароч­ные выпрямители следует беречь от сырости — не допускается их работа в помещениях с повышенной влажностью. Рекомен­дуется периодически очищать выпрямители от пыли и грязи, трансформатор и блок вентилей по мере скопления пыли проду­вать сухим воздухом. Трущиеся детали трансформатора и под­шипники вентилятора 1 раз в 6 мес нужно промывать бензином и после просушки смазывать консистентной смазкой УТ (ГОСТ 1957—73).

При периодических осмотрах следует проверять контакты, устранять мелкие неисправности. Должна быть под наблюдени­ем работа асинхронного двигателя вентилятора. При появлении постороннего звука в узле вентилятора следует немедленно вы­ключить сварочный выпрямитель, обесточить и проверить состоя­ние плавких предохранителей. При работе на двух фазах дви-