В многопостовых системах источник питания снабжает энерги­ей одновременно несколько сварочных постов. Исходя из эксплуа­тационных и технико-экономических соображений, многопостовые системы целесообразно применять в тех отраслях промышленности (в частности, в машиностроении и судостроении), где на относи­тельно небольших производственных площадях приходится сосредо­точивать большое число (до нескольких десятков) однопостовых источников питания. В этом случае однопостовые источники пита­ния помещают в специальные контейнеры и перемещают кранами. Источники, находящиеся в контейнерах, подключаются к силовой сети цеха посредством длинных (20—30 м) гибких кабелей. Кабели укладываются непосредственно на производственной площади, за­громождают ее, проходят по свариваемой конструкции. Контейнеры загружают крановое оборудование; сварщики при такой организа­ции работ теряют много рабочего времени и подвергаются в боль­шей мере опасности поражения током. Производительность труда в таких условиях снижается.

В последние годы интенсивно проводились работы, направлен­ные на создание современных многопостовых систем питания для ручной дуговой сварки плавящимся электродом, механизированной сварки под флюсом и в среде углекислого газа. Все эти многопосто­вые системы относятся к источникам питания группы О.

Применение мцогопостовых систем создает условия для повыше­ния производительности труда, более рационального использования производственных площадей, экономии электроэнергии (источник питания не имеет режима холостого хода), снижения капитальных затрат и расходов на обслуживание источников, а также гаранти­рует безопасность работы и улучшение условий труда сварщиков.

Многопостовые системы питания могут быть как постоянного, так и переменного тока. Промышленность в настоящее время се­рийно выпускает только многопостовые системы для питания постов по­стоянным током от вы­прямителей через шино­проводы.

На рис. 5.1 приведена функциональная блок-схе­ма питания сварочных постов СП от выпрямите­ля V через шинопровод ШП. Ток поста регулиру­ется с помощью регулято­ра тока РТП. Многопосто­вая система предназначе­на для ручной дуговой - сварки.

Основное требование, предъявляемое к многопо­стовым установкам, — это

независимость работы каждого поста как в установившихся, так и в переходных режимах. При этом напряжение £/п. х.х на входе каж­дого поста в режиме холостого хода поста должно быть достаточ­ным для начального возбуждения дуги при контакте торца элект­рода и изделия; соотношение напряжений холостого хода £/п. х.х и устойчивого горения дуги {Уд. п должно быть равно примерно двум (напряжение £/п. х.х для ручной дуговой сварки должно быть около 60 В, а /Уд. п при устойчивом горении дуги 25—30 В).

Изменения режима на одних постах (например, обрыв дуги, короткие замыкания дуговых промежутков каплей, перенос и обрыв капли) не должны влиять на устойчивость процесса сварки других постов. В установившемся режиме условие, цезависимости постов выражается как Lfn/i=const вдоль шинопровода и для любого k-то поста. Оценка степени разделения (независимости) постов в установившихся режимах осуществляется по статическим характе­ристикам источника питания и поста, а в переходных — по осцилло­граммам процесса сварки, по устойчивости горения дуги постов и по качеству выполненного сварного соединения. Технология сварки требует, чтобы колебания напряжения сети, от которой получает питание трехфазный силовой трансформатор, не отражались на вы­ходном напряжении выпрямителя, так как это вызывает изменение
напряжения на шинопроводе, а следовательно, отражается на ра­боте постов. Для устойчивого горения дуги любого поста при ручной дуговой сварке необходимо, чтобы напряжение Un, подводимое к разрядному промежутку поста, уменьшалось с увеличением тока поста. Это означает, что характеристика поста, представляющая за­висимость напряжения Un от тока /п поста, должна быть падающей

(рис. 5.2). При /п=0 напряжение Оп. х.х, подводимое от шинопрово - да к посту, должно обеспечивать легкое возбуждение дуги, а ток Ink должен быть ограничен.

Регулятор тока поста РТП предназначен для формирования характеристики поста, регулиро­вания тока /ц, создания условий для независимости работы постов в установившемся режиме. В мно­гопостовых системах для ручной дуговой сварки постоянным током в качестве регуляторов тока при­меняются регулируемые постовые балластные резисторы Rn.

Напряжение на шинопроводе, являющееся входным напряжени­ем любого /г-го поста в установив­шемся режиме,

^и. п

где /7и. п — напряжение на выходных выводах источника питания (например, сварочного выпрямителя), которое принимается по­стоянным; Дмщь — падение напряжения по длине 4 шинопровода.

Для постоянства UBh необходимо, чтобы /Уи. п было постоянным и не зависело от нагрузки источника питания, т. е. чтобы внешняя характеристика источника питания была жесткая, а Дмшд было возможно меньше. Условие независимости работы постов выполня­ется, если длительное отклонение ДМшй ОТ величины напряжения Unh на выходных зажимах /г-го поста не превышает ±5%. Величина напряжения £/д. п на дуговом промежутке поста в установившемся режиме равна

иА. и=и„л. х-1Я*, (5.2)

где InRn — падение напряжения на постовом резисторе.. Из формулы (5.2)'следует, что внешняя характеристика Un=f(In) не только падающая (см. выше), но и линейная. Из (5.2) можно определить ток поста

ЦП. Х.Х Uц. п

Rn

Значение Rn невелико и составляет десятые доли ома. Так, на­пример, при Нп. х.х=50 В, {Уд. п=25 В и /п=250 А сопротивление Дп=0,1 Ом. Несмотря на малое сопротивление Rn, мощность, рас­ходуемая на его нагрев, велика (например, в нашем случае />л=/*/?п5= 2502-0,1 = 6,25 кВт).

К. п.д. поста

где Рд — мощность, расходуемая в процессе сварки; Рп— мощность, получаемая постом от источника. При {Уд. п=25 В и £/н=50 В т]п=0,5.

К. и.д. миогопостовой установки

‘Пу='Пи. п‘Пп, (5.5)

где т]и. п — К. П.Д. источника питания многопостовой системы. К. п.д. поста можно повысить за счет снижения напряжения Uu, подводи­мого от шинопровода к постам. При снижении £/п. х.х с 50 до 40 В получим при /н=250 А и £/д. гг«*=25 В Рп = 0,06 Ом, Рн=3,75 кВт и по (5.4) п = 0,625. Следует иметь в виду, что значительное снижение напряжения холостого хода Пп. х.х может привести к затруднению возбуждения дуги и ухудшению стабильности процесса сварки, так как ведет к снижению напряженности Е электрического поля раз­рядного промежутка. С другой стороны, если снизить t/n. x.x даже в допустимых пределах за счет уменьшения напряжения на выход­ных выводах источника питания, то может резко увеличиться раз­брызгивание металла. Это объясняется тем, что при периодических коротких замыканиях дугового промежутка каплей возникает мгно­венный пик тока поста /Пмакс, ограниченный практически только сопротивлением Rn, так как индуктивность цепи поста равна нулю. В этом случае величина пика тока определяется значениями t/n. x.x и Rn. Для рассмотренного выше примера при Дп. х.х=50 В и Rn= = 0,1 Ом величина пика тока /п. макс = 500 А, а при Дп. х.х=40 В и Дп = 0,06 Ом £пмакс = 666 А. Величину tn макс МОЖНО СНИЗИТЬ. ПрИ включении в цепь поста индуктивности Ln уменьшается скорость нарастания тока (вместо пикового нарастания ток нарастает по экспоненте), что снижает потери металла на разбрызгивание. Вре­мя нарастания тока поста при наличии индуктивности связано с постоянной времени тп цепи поста:

Rn + I/O

где G=/(£n)—проводимость разрядного промежутка, зависящая от тока.

Источник питания многопостовой установки рассчитывается на номинальный ток, соответствующий продолжительному режиму работы ПНн = 100 %.

При определении числа постов k многопостовой установки, со­ответствующих номинальному току источника, следует учитывать,

что не все посты работают одновременно в одинаковых режимах (холостой ход, нагрузка, короткое замыкание). В формулу для определения числа постов необходимо вводить коэффициент одно­временности работы постов є, который изменяется в пределах 0,6—0,9 (для ручной дуговой сварки и механизированной сварки под флюсом принимают є = 0,5—0,6, а для сварки в среде углекис­лого газа е=0,7ч-0,9). Число постов

(5.7)