Коллекторных сварочных генераторов

Сварочные генераторы в основном применяются при ручной дуговой сварке штучными электродами. Как известно, по условиям статической устойчивости дуги в этом случае генератор должен иметь крутопадающие внешние характеристики. Для создания последних применялось несколько схем коллекторных генераторов:

Сварочные генераторы поперечного поля;

Сварочные генераторы с расщепленными полюсами;

Сварочные генераторы с последовательной обмоткой возбуждения.

В последние годы, связи с простотой конструкции и энергетическими преимуществами, коллекторные сварочные генераторы выпускаются только по схеме с последовательной обмоткой возбуждения.

Принципиальная схема такого генератора показана на рис. 8.1.

При холостом ходе генератора на его зажимах создается напряжение холостого хода, равное по значению ЭДС, создаваемой в обмотке якоря ОЯ. Это напряжение зависит от магнитного потока, который создается независимой обмоткой возбуждения ОВН. Магнитный поток определяется током возбуждения в этой обмотке, изменяемым с помощью регулировочного реостата R.

Рис. 8.1. Принципиальная схема коллекторного генератора для дуговой сварки.

После зажигания дуги в цепи якоря протекает сварочный ток, проходящий и через витки последовательной обмотки возбуждения ОВП. Последняя включена таким образом, что создаваемый ею магнитный поток направлен против магнитного потока, создаваемого намагничивающей обмоткой ОВН. В результате этого с ростом сварочного тока суммарный поток в воздушном зазоре сварочного генератора уменьшается, уменьшается и ЭДС, наводимая в обмотке якоря, и напряжение на зажимах генератора. Получается крутопадающая внешняя статическая характеристика. Следует отметить, что в большинстве сварочных генераторов, особенно предназначенных для установки в сварочные агрегаты, обмотка независимого возбуждения питается не от постороннего источника, а от «третьей», добавочной, щетки, установленной между главными щетками, т.е. генераторы выполняются с самовозбуждением.

Примерный вид внешних характеристик генератора показан на рис. 8.2.

Характерными величинами для семейства характеристик являются пределы регулирования сварочного тока I_min – I_max и соответствующие им пределы напряжения холостого хода.

Рис. 8.2. Внешние статические характеристики коллекторного генератора.

1 – диапазон больших токов; 2 – диапазон малых токов.

Максимальное значение напряжение холостого ограничивается условиями безопасности сварщика и в соответствии с ГОСТ 304 – 82 не должен превышать 100 В. Минимальное значение напряжения холостого хода ограничивается стабильностью горения дуги и не должно быть меньше 45 –50 В.

Для расширения диапазона регулирования токов в схеме генератора предусмотрена возможность большего или меньшего числа витков последовательной размагничивающей обмотки ОВП. При большем числе витков обмотки ОВП характеристики генератора будут более крутыми. Переключение витков обмотки ОВП обычно осуществляется подключением сварочного провода к другому выводному зажиму.