Для включения (и выключения) сварочного трансформатора в сеть служат специальные устройства — контакторы. На машинах небольшой мощности с невысокими требованиями к качеству сварных соединений иногда используют электромагнитные контакторы (электромагнитные реле с мощными контактами). В большинстве машин применяют контакторы с так называемыми управляемыми вентилями — игнитронами и тиристорами.
Игнитрон — газоразрядный (ионный) прибор, способный пропускать большие токи при подаче соответствующей электрической команды на управляющий электрод — поджигатель. Тиристор — полупроводниковый кремниевый прибор, проводящий ток при подаче кратковременных импульсов небольшого тока на его управляющий электрод. Контакторы, включаемые в сеть последовательно с первичной обмоткой трансформатора, состоят из двух встречно и параллельно соединенных вентилей. Различают асинхронные и синхронные контакторы с управляемыми вентилями.
Асинхронный игнитронный контактор КИА (рис. 17, а) включает сварочный трансформатор в любой момент времени, не связанный по фазе с изменением напряжения питающей сети, в результате чего возможны несимметрия и нечетное число положительных и отрицательных полупериодов (полуволн) тока, а следовательно, намагничивание сердечника трансформатора и нестабильность сварочного тока.
Управляющим элементом контактора является замыкающий контакт Р, который должен быть замкнут на время протекания сварочного тока. При замыкании контакта Р (реле в регуляторе цикла сварки) и полярности, при которой на анод игнитрона И2 подан положительный полупериод питающего напряжения (клеммы Л1, Л2), ток in потечет от Л1 через диод В2, предохранитель ПР, контакт Р, контакт РГ гидравлического реле, диод ВЗ и поджигатель игнитрона И2 к JI2. Игнитрон загорится и в первичной обмотке сварочного трансформатора потечет ток i1. В конце полупериода течение тока iп прекратится и с этого момента (плюс на клемме Л2) начнет проходить ток in по цепи поджигателя игнитрона И1, что приведет к зажиганию последнего и прохождению второго полупериода тока i1. Такое поочередное горение игнитронов будет происходить до размыкания контакта Р, после чего игнитронный контактор отключит первичную обмотку ТС от сети при нулевом значении тока, протекающего через последний горящий игнитрон.
В последние годы вместо игнитронов в контакторах используют только тиристоры. В синхронном тиристор-ном контакторе (рис. 17, б) применено фазовое управление током, протекающим через первичную обмотку трансформатора ТС, а следовательно, и сварочным током.
Контактор включает трансформатор ТС всегда в строго определенный момент времени, связанный с изменением напряжения питающей сети ис. Поочередное включение тиристоров Т1 и Т2 обеспечивается подачей на их управляющие электроды кратковременных импульсов тока iy от трансформаторов ТИ.
Положение импульсов iy по отношению к нулю напряжения сети ис (рис. 17, в), определяемое углом а, можно регулировать специальным фазорегулирующим устройством. Если а = ф (ф — угол сдвига между напряжением и током), то ток, протекающий через первичную обмотку трансформатора ТС, имеет полнофазное (наибольшее) значение i1a. При а>ф длительность включения тиристора (Т1 или Т2) в течение каждого полупериода уменьшается, в результате чего уменьшается действующее значение тока i1a> и сварочного тока. Изменяя плавно угол а, получают регулирование сварочного тока.
Цепочка R3, С служит для снижения скорости нарастания напряжения на тиристорах и исключения их самопроизвольного включения (рис. 17, б). При наличии этой цепочки на первичную обмотку ТС даже до включения сварочного тока подается небольшое напряжение, что может вызывать искрение при размыкании электродов машины. Для устранения этого нежелательного явления параллельно первичной обмотке включают резистор R4.
Сварочные машины в зависимости от мощности комплектуют тиристорными контакторами КТ-1 (на тиристорах ТВ-200), КТ-03 (на тиристорах ТВ-500) и КТ-04 (на тиристорах ТВ-800). Тиристоры имеют внутреннее водяное охлаждение. Таким образом, при использовании в машинах синхронных контакторов с фазовым управлением сварочный ток можно изменять ступенчато переключением витков первичной обмотки трансформатора и плавно, регулируя момент включения управляемых вентилей (игнитронов или тиристоров) в каждом полупериоде тока.
Синхронный контактор с фазовым управлением и электронным реле времени, обеспечивающим регулирование длительности протекания сварочного тока и паузы (при шовной сварке), называют синхронным прерывателем тока. Применение получили синхронные игнитронные прерыватели тока типов ПИТ и ПИШ. Точечные прерыватели ПИТ позволяют получать одиночные импульсы тока, шовные прерыватели ПИШ — равные по величине и длительности импульсы тока через одинаковые паузы. Длительность импульса (ПИТ и ПИШ) и паузы (ПИШ) независимо регулируются в пределах 1—19 периодов частоты сети (0,02—0,38 с) ступенчато через один период. Прерыватели имеют фазовое управление (рукоятка «Нагрев») для плавного изменения действующего значения (теплового действия) сварочного тока в пределах 40—100% — тока данной ступени трансформатора машины (изменением угла а).
Электрическая схема прерывателей ПИТ и ПИШ выполнена с применением электровакуумных приборов (электронных ламп и тиратронов), в результате старения которых при длительной эксплуатации возможно нарушение стабильности работы прерывателей.
В прерывателях типа ПСЛ этот недостаток устранен применением полупроводниковых логических элементов. Длительность импульсов тока и пауз регулируется дискретно от 1 до 20 периодов с частотой питающей сети, что обеспечивает практически абсолютно точный отсчет времени. Прерыватели ПСЛ являются универсальными и пригодны для точечной (рельефной) и шовной сварки. Их выпускают в двух вариантах: с тиристорным контактором (ПСЛ-200, ПСЛ-700, ПСЛ-1200) и игнитронным (ПСЛ-1500). Они также позволяют плавно регулировать сварочный ток (40—100%).
Кроме того, все прерыватели ПИТ, ПИШ, ПСЛ обеспечивают автоматическую стабилизацию сварочного тока при колебаниях напряжения сети, питающей машину. Изменение тока, вызываемое колебанием напряжения, может снизить качество получаемых сварных соединений, поэтому в прерывателях предусмотрено специальное компенсирующее устройство, которое автоматически изменяет момент включения управляемых вентилей-игнитронов или тиристоров (угол а, рис. 17, в), благодаря чему поддерживается заданный сварочный ток.
Работа сварочной машины по заданной циклограмме не может быть обеспечена применением одного только контактора или прерывателя тока. Для этой цели необходима аппаратура, которая выдает в нужные моменты времени команды на включение и выключение соответствующих исполнительных элементов, управляющих всеми электрическими и механическими устройствами машины. Эту аппаратуру принято называть регулятором цикла сварки (РЦС),
23 Марта 2021 17:01 Лепестковый контейнер из нержавеющей стали для мангала своими руками
Устройство машин контактной сварки
Из полости 9 воздух поступает через полость 8 в отверстие 12, а отверстие 14 через полость 10 и отверстие 15 сообщается с атмосферой. При включении электромагнита якорь 6 втягивается и воздух под давлением сети рс поступает через отверстие 7 в полость над мембраной 5. Последняя прогибается и смещает шток 3 в крайнее нижнее положение. При этом редуцированный воздух из полости 9 поступает в полость 10 и в отверстие 14, а отверстие 12 сообщается с атмосферой через отверстие 11. Отверстия 12 и 14 соответственно соединены с нижней и средней камерами пневмоцилиндра привода усилия. Клапан КЭП-15 допускает установку глушителей шума при выходе воздуха из отверстий 11 и 15. Конструкция и принцип работы электропневматических клапанов КЭП-15 и КПЭ-4 аналогичны.
В качестве воздушных редукторов и дросселей в схемах управления пневматическими приводами усилия используют стандартную пневмоаппаратуру.
Для управления гидравлическими приводами в машинах контактной сварки применяют аппаратуру, аналогичную по назначению аппаратуре, используемой в пневмосхемах. Для регулирования и поддержания стабильного давления масла используют редукционные клапаны, например, типа Г57-1. Для переключения подачи и выпуска масла применяют реверсивные распределители с электрическим, электрогидравлическим и гидравлическим дистанционным управлением. Иногда для этой же цели используют распределители с ручным управлением или управлением от кулачка.
Особенности машин для шовной сварки
Особенностью шовных машин является наличие электродных головок с подвижным электрическим контактом и привода вращения роликов. К контактам вторичного контура машины предъявляются требования малого и стабильного сопротивления. В шовных машинах используют электродные головки двух типов: с подвижным контактом, передающим ток и усилие роликов, и с разгруженным от усилия подвижным контактом.
Электродная головка первого типа (рис. 22, а) представляет собой втулку 3, в которой вращается вал 4 с роликом 1. Втулка 3 закреплена в корпусе 2, к которому присоединен токоподвод вторичного контура машины. На трущиеся поверхности вала и втулки периодически наносят графитовую смазку через специальную масленку. Во избежание нагрева электродной головки протекающим сварочным током вал 4 и корпус 2 имеют внутреннее водяное охлаждение. Совместное действие тока, усилия и вращения вала приводят к повышенному износу контактных поверхностей и увеличению сопротивления контакта.
Большую долговечность и стабильное сопротивление контакта имеет электродная головка, в которой разделены функции токоподвода и передачи усилия (рис. 22, б). Вал 4 с роликом 1 вращается в упорных шарикоподшипниках 2, 3. Сварочный ток передается к ролику 1 следующим образом. Головка основанием 7 контактирует с токоподводом вторичного контура. Сухари 5 прижаты с помощью пружин 6 одной стороной к выступу основания 7, другой — к валу 4. Для смазки вала 4 используется касторовое масло, которое залито во внутреннюю полость головки. Преимуществом такого подвижного контакта является компенсация износа вала 4 и сухарей 5, а также отсутствие графитовой смазки.
С целью стабилизации сопротивления подвижного контакта в электродных головках втулку или сухари выполняют из металла с меньшей твердостью — меди Ml, а вал — из медных сплавов с повышенной твердостью, например из бронзы Бр.Х. Это создает хорошие условия для притирки контактных поверхностей в процессе работы.
В шовных машинах приводным чаще является один из роликов и реже — оба ролика. В последнем случае применяют специальные устройства, уравнивающие линейные скорости роликов (приводные шарошки или дифференциал). Шарошка — ролик из термически обработанной стали с проточкой, форма которой соответствует форме рабочей части ролика. Шарошки соединены с приводом вращения и прижаты к роликам машины с помощью пружин или пневмоцилиндров. Они не только вращают ролики в процессе сварки, но также зачищают и поддерживают постоянным профиль рабочей поверхности. Однако применение шарошек увеличивает износ роликов, поэтому их используют только при необходимости, например при сварке металлов с покрытиями.
Приводной ролик вращается от электродвигателя через редуктор и систему шестерен, снижающих число оборотов. Для изменения числа оборотов приводного ролика (скорости шовной сварки) применяют электродвигатель постоянного тока с соответствующей системой регулирования (электромашинный и тиристорные приводы) или асинхронный двигатель с магнитной муфтой скольжения, которая обеспечивает регулирование скорости сварки в диапазоне до 1:10, имеет небольшие габаритные размеры и надежна в эксплуатации.
Для прерывистого перемещения деталей при шаговой шовной сварке используют быстродействующую электромагнитную муфту или пневматическое устройство с храповым колесом, обеспечивающее периодические поворот и остановку роликов.
НОВОСТИ 
Лепестковый контейнер из нержавеющей стали для мангала своими руками
