Источниками постоянного тока для сварки наряду с выпрями­телями являются сварочные генераторы, преобразующие механи­ческую энергию в электрическую. Принцип действия электрического генератора основан на явлении электромагнитной индукции. Электромагнитной индукцией называют явление возникновения электродвижущей силы (э. д.с.) в провод­нике при перемещении его в магнитном поле, пересекающем этот проводник. Значение возникающей э. д.с. зависит от скорости дви­жения проводника, величины магнитного потока и длины провод­ника (число витков катушки).

Сварочный генератор постоянного тока состоит из статора с магнитными полюсами и якоря с обмоткой и коллектором. При работе генератора якорь вращается в магнитном поле, создаваемом полюсами статора. Обмотка якоря пересекает магнитные силовые линии полюсов генератора, и в ее витках возникает переменный ток, который с помощью коллектора преобразуется в постоянный. К коллектору прижаты угольные щетки, через которые постоянный ток подводится к выходным зажимам. К этим зажимам присоеди­няют сварочные провода, идущие к электроду и изделию.

В сварочном генераторе э. д.с. наводится магнитными потоками, образующимися в самом генераторе: Ег = СФГ, где С—постоянная генератора (зависит от конструкции), Фт — суммарный магнитный поток.

Все генераторы имеют намагничивающие обмотки возбуждения Ww питающиеся от независимого источника, либо от самого гене­ратора. В первом случае генераторы —с независимым возбуждени­ем, во втором — с самовозбуждением. Намагничивающие обмотки имеют большое число витков (200—500), их выполняют из тонкого провода (диаметром 1,5—2,5 мм) и располагают на отдельных

башмаках корпуса генератора. Намагничивающий ток /н в этих обмотках невелик (2—20 А) и регулируется сопротивлением R При протекании намагничивающего тока в обмотке Wn в генераторе наводится намагничивающий магнитный поток Ф„ = = /то1н/Лмн, где Д;[|—сопротивление магнитной цепи, /„—ток в намагничивающей обмотке, гон —число витков в намагничиваю­щей обмотке. При холостом ходе э. д.с. генератора и напряжение U0 определяют по формуле

Е, = СФ„ = - f' - <4

где С — постоянная генератора.

Изменением тока намагни1гивания ос у ществ л я ется плавное ре­гулирование напряжения холостого хода, а следовательно, и режима работы генератора. Напряжение на зажимах генератора при нагруз­ке Ut = Ег - /ГД, где /г—ток в якорной цепи генератора, Лг — суммарное сопротивление в цепи генератора.

В генераторах имеется и последовательная обмотка возбуждения с малым числом витков (3—5). По этой обмотке, включенной последовательно с дугой, протекает ток, равный силе тока дути. Магнитный поток, наводимый намагничивающей силой последо­вательной обмотки, возникает только при нагрузке генератора (при сварке) В зависимости от способа включения последовательной обмотки магнитный поток от нес направлен встречно или согласно с намагничивающим потоком Ф„. При работе генератора его э. д.с. будет зависеть от суммарного потока Ф„ ± Ф„ :

Ег= С(ФН±ФП),

где Фп — магнитный поток последовательной обмотки.

За счет этого можно получить падающие или возрастающие внешние характеристики генераторов. Последовательная обмотка секционирована. Включают либо все ее витки, либо половину. Этим можно ступенчато регулировать сварочные режимы на два диапа­зона. В пределах диапазонов режимы регулируют плавно путем изменения силы тока в намагничивающей обмотке возбуждения.

Сварочные генераторы выполняют по различным электриче­ским схемам. Они могут быть с падающей внешней характеристикой (генераторы ГСО в преобразователях типа ПСО-300, ПСО-500 и др.), с жесткой или пелогопздающей характеристикой (тапа ГСГ в преобразователях типа ПСГ-500) и универсальные (преобразовате­ли ПСУ-300, ПСУ-500).

Наибольшее распространение получили сварочные генераторы с падающими внешними характеристиками, работающие по схемам (рис. 10.15):

с независимым возбуждением И размагничивающей последовательной обмоткой;

с самовозбуждением и размаг­ничивающей последовательной об- __ моткой.

__V _ В первом случае генератор имеет

д. Р~ ^ г обмотку независимого возбуждения

|_____ lVlt, питаемую от отдельного источни­

ка питания постоянного тока, и по­следовательную разм агни ч ивающую обмотку Wv, включенную в сварочную цепь последовательно с обмоткой яко­ря. Сила тока в цепи независимого возбуждения регулируется реостатом К Магнитный поток Ф„, создаваемый обмоткой И/, противоположен по своему направлению магнитному по току Фр, создаваемому обмоткой Wp. Ре зуд ьтирую щи й поток представляет­ся разностью потоков: Фрсз = Фи — Фг С увеличением силы тока в сварочной цепи будет увеличиваться поток Фр, а поток Фн остается неизменным. При этом Фрез, £г и напряжение на зажимах генератора будут падать, создавая падаю­щую внешнюю характеристику генератора (рис. 10.16). Сварочный ток в генераторах этой системы регулируется реостатом R и секционированием последовательной обмотки (см. рис. 10.15). По такой схеме работают генераторы ГСО-300, ГСО-500. Генераторы по второй схеме отличаются от рассмотренных выше тем, что намагничивающая обмотка питается постоянным током от части

обмотки якоря самого генератора. С этой целью на коллекторе между глав­ными щетками А и В расположена дополнительная щетка С При работе генератора напряжение между щетка­ми А и С остается постоянным, что позволяет подключить к ним парал­лельно якорю намагничивающую обмотку возбуждения, создающую постоянный намагничивающий поток Ф„. Падающая внешняя характери­стика создается действием последо­вательной размагничивающей обмот­ки, магнитный поток которой Фр на­правлен против магнитного потока Ф„. По такой схеме работают свароч-

ные генераторы ГСО-ЗЗО-М, ГСО-ЗОО-5 и др. Вращение якоря генератора может производиться с помощью электрического дви­гателя или двигателя внутреннего сгорания. Установку, состоя­щую из сварочного генератора и приводного трехфазного асинхронного электродвигателя, называют сварочным пре­образователем, это, например, преобразователи ПСГ-500-1, ПД-502 и др.

Установку, состоящую из сварочного генератора и приводного двигателя внутреннего сгорания, называют сварочным а г р е - г а т о м. Агрегаты используют в основном для ручной сварки и резки в монтажных и полевых условиях, где отсутствуют электри­ческие сети. Если требуется сварочный ток больше, который дает источник питания, можно применять параллельное соединение двух источников (и более) (сварочных генераторов, трансформаторов, реже сварочных выпрямителей). При включении источников на параллельную работу необходимо соблюдать следующие условия:

напряжения холостого хода выбираемых источников питания должны быть одинаковыми;

внешние характеристики источников должны быть однотипны­ми (крутоїіадающис, пологопадающие или жесткие);

сила сварочного тока источников питания дуги должна быть отрегулирована на одно и то же значение;

для контроля напряжения холостого хода при настройке, а также для контроля за распределением силы тока при сварке необходимо установить вольтметры и амперметры, измеряющие напряжения и сварочный ток отдельных источников.

Рекомендуется соединять источники питания дуги одного типа или с одинаковыми номинальными данными. В общем случае при подключении все выходные зажимы соединяемых истотшиков пи­тания, имеющие одноименную полярность или одинаковую фазу, соединяют между собой, получая два общих зажима, от которых питается сварочная дуга.