Мощные КМ были разработаны для сварки изделий ответственного назначения из легких сплавов толщиной до 2,5 мм. Применяемые для этих же целей низкочастот­ные машины имели потребляемую из трехфазной сети мощность до 400 кВ-А, были недостаточно надежны из-за игнитронных прерывателей в первичной цепи. Машины МТК-15, МТК-63 и МТК-75, выпускаемые в 60-х и начале 70-х годов серийно, решили задачи сварки изделий из лег­ких сплавов, сплавов титана и нержавеющих сталей, имея при этом максимальную потребляемую из сети мощность 75 кВ-А (МТК-75), высокие показатели по стабильности сваїрки и надежности работы.

В 70-х годах завод «Электрик» им. Н. М. Шверника раз­работал новые, более совершенные машины МТК-5001 и МТК-8004 взамен МТК-63 и МТК-75 и приступил к их се­рийному выпуску. Изменения в первую очередь коснулись аппаратуры управления и силового электрооборудования. Аппаратура управления обеих машин построена по единой принципиальной электрической схеме, в основном на эле­ментах «Логика-Т», и размещена в отдельной станции уп­равления. Силовое электрооборудование функционально также одинаково; здесь в зарядной и разрядной це­пях применены тиристоры, а изменение полярности раз­рядного тока на сварочном трансформаторе достигается переключением электромеханических контакторов. Батарея конденсаторов обеих машин состоит из электрических кон­денсаторов К50И-1, размещенных в специальных конден­саторных шкафах. Конденсаторные шкафы у машин МТК-5001 и МТК-8004 — одинаковые, однако первая ма­шина комплектуется одним шкафом с размещенными в нем конденсаторами в количестве 300 шт., вторая — двумя шкафами, в которых размещены 860 конденсаторов.

Приводы сжатия у машин МТК-5001 и МТК-8001 раз­личны. В машине МТК-5001 применен поршневой привод из легких сплавов, давление от поршня передается на пол­ней — рабочей и нижней. Для создания хороших динами­ческих свойств, особенно необходимых при сварке изделий из легких сплавов, давление от поршня передается на под­вижный верхний электрод машины через тарельчатую пру­жину. Привод сжатия машины МТК-8004 представляет со­бой привод диафрагменного типа. Применение этого при­вода позволяет избежать заклиниваний и залипаний и стабилизировать усилие сжатия с высокой точностью (до ±5%). Привод состоит из двух камер, одна из которых предназначена для создания сварочного усилия, другая — для создания ковочного усилия. Первая камера в области малых усилий сжатия работает в режиме с подпором, в области больших усилий — без подпора, однако воздух выбрасывается из нижней половины камеры лишь после замыкания электродов машины, что позволяет избежать сильных ударов.

Машины МТК-5001 и МТК-8004 имеют пять режимов сжатия: режим постоянного сварочного усилия, режим сварочного усилия с предварительным обжатием, режим сварочного усилия с предварительным обжатием и ковкой, режим сварочного усилия с ковкой и режим постоянного по­вышенного усилия. Точность и стабильность приложения ковочного усилия достигаются благодаря тому, что выдерж­ка времени на включение ковочного клапана начинает отсчитываться с момента подачи команды на включение разрядного тиристора (т. е. на разряд), который является практически безынерционным прибором, а также благода­ря применению форсировки при включении клапана. Фор­сировка достигается путем разряда конденсатора с началь­ным напряжением 160 В на клапан, катушка которого рас­считана на 24 В.

Технические характеристики машин МТК-5001 и МТК-8004 приведены в табл. 5.2. Следует отметить, что первые образцы машин МТК-5001 выпускались со свароч­ным трансформатором, имеющим коэффициент трансфор­мации 37 (при параллельном включении обмоток) и 74 (при последовательном включении обмоток). Стремление улучшить качество сварки и увеличить диаметр литого ядра за счет увеличения длительности нарастания свароч­ного тока и импульса тока в целом было причиной пере­хода на коэффициенты трансформации 74 (при параллель­ном включении обмоток) и 148 (при последовательном включении обмоток). Цель — увеличение длительности то­ка — была достигнута, однако этому сопутствовали и не­которые негативные процессы, а именно резкое увеличение тока намагничивания, значительное увеличение обратного напряжения на батарее конденсаторов, дополнительная нагрузка на электромеханические контакторы, разрыва­ющие значительный первичный ток. Исходя из этого, а также учитывая, что более «мягкие» импульсы безусловно

способствуют получению лучшего качества сварки, можно лишь рекомендовать применять в эксплуатации коэффици­ент трансформации 148 при неполной емкости батареи конденсаторов и неполном напряжении на батарее.

В табл. 5.2 приведены технические данные машины МТК-5002, первый образец которой был разработан и изго­товлен заводом «Электрик» им. Н. М. Шверника в 1982 г. С созданием этой машины решена основная задача по со­вершенствованию КМ большой мощности — задача по­вышения производительности. Производительность машин МТК-5001 и МТК-8004 была ограничена допустимым тем­пом циклирования в режиме заряд—разряд электролити­ческих конденсаторов К50И-1 и равнялась 30 сваркам в 94

минуту. Производительность машины МТК-5002 увеличена ровно вдвое по сравнению с МТК-5001 и равняется 60 сваркам в минуту за счет применения металлобумажных конденсаторов типа МБГВ на напряжение до 1000 В и емкостью 200 мкФ каждый. При этом стоит отметить, что масса и габариты машины в целом не только не увеличи­лись, но даже несколько уменьшились, а эти же парамет­ры для конденсаторного шкафа остались на прежнем уров­не. Это объясняется более удачной компоновкой самой машины, сварочный трансформатор в которой расположен в центре, а также конденсаторного шкафа, в котором кон-

денсаторы, имеющие прямоугольный корпус, расположены лежа, выводами на обе стороны к открывающимся дверям шкафа. Такое размещение исключает ящики и дополни­тельные свободные пространства между ними, как при электролитических конденсаторах, делает более удобной эксплуатацию. Следует отметить также значительное повы­шение такого важного фактора, как надежность, которая у металлобумажных конденсаторов выше, чем у электро­литических.

На рис. 5.3 приведена принципиальная схема силовой части машины МТК-5002. Задача реверсирования тока в сварочном трансформаторе ТС решается здесь за счет из­менения полярности напряжения на батарее конденсаторов С и в каждом цикле, что достигается поочередной работой тиристоров VS1, VS3 — зарядных и KS5 — разрядного и тиристоров VS2, VS4 — зарядных и KS6 — разрядного. При работе тиристоров VS1, HS3 батарея Сн заряжается напряжением положительной полярности на верхней об­кладке. При включении тиристоров KS5 батарея Сн разря­жается на сварочный трансформатор ТС и, так как разряд носит колебательный характер, перезаряжается до некото­рого уровня (100—300 В) напряжением положительной полярности на нижней обкладке. Это способствует более эффективному использованию энергии (в машинах

МТК-5001 и МТК-8004 остаток энергии для избежания перезаряда электролитических конденсаторов бесполезно расходуется на шунтирующем сопротивлении) и снижает пиковую и среднюю мощности, потребляемые машиной из сети. В следующем цикле для заряда включаются тири­сторы VS2, VS4, для разряда — тиристор КЗб. Ток заряда в машине ограничивается двумя резисторами Rl, R2 сум­марной мощностью около 10 кВт. Зарядный трансформа­тор Т повышает напряжение сети 380 В до 850 В на вто­ричной обмотке. При этом напряжении реализуется опти­мальное отношение 0,8 номинального напряжения на Сн, равного 950 В, к амплитудному значению напряжения источника питания. При этом отношении имеют место ми­нимальные типовая мощность зарядного трансформатора и мощность балластных резисторов. Аппаратура управления машиной размещена в отдельной станции и выполнена в основном на интегральных микросхемах серии К511, кон­структивно размещенных в унифицированных функцио­нальных блоках.