ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Основные характеристики и области применения машин — Функциональное устройство и принцип работы машин из "Конденсаторные машины для контактной сварки " Машины контактной сварки по принципу электропитания можно разделить на две группы машины, потребляющие энергию в процессе сварки непосредственно из электросети, и машины, использующие для сварки предварительно накопленную энергию. Применение в машинах второй группы накопителей энергии обусловило основную особенность их работы операции потребления энергии из электросети и выделения ее при сварке разделены во времени. Указанные особенности устройства и работы определяют энергетические и технологические характеристики машин для контактной сварки запасенной энергией. [c.4] Из всех известных способов запасения энергии для сварки в электрических конденсаторах, магнитопроводах сварочных трансформаторов, электрохимических аккумуляторах, вращающихся маховиках — первый способ оказался наиболее пригодным к технической реализации. В настоящее время конденсаторные машины (КМ) являются практически единственным видом оборудования для контактной сварки запасенной энергией, применяемым в промышленности. Это не исключает, разумеется, освоения в будущем другого известного способа сварки запасенной энергией. [c.4] Точное дозирование энергии для сварки осуществляется в КМ благодаря стабилизации рабочего (заданного) напряжения на накопительных конденсаторах. Ввиду тога что заряд конденсаторов происходит в течение длительного времени (за 20—70 периодов напряжения электросети), удается стабилизировать напряжение батареи конден -саторов Ус с больщей точностью, чем напряжение в машинах с непосредственным питанием от электросети В современных КМ системы управления поддерживают и с в пределах 0,99—1,01 заданного значения при колебаниях напряжения электросети в пределах 0,85—1,10 номинального значения. В результате обеспечивается высокая ста бильность сварочного тока КМ. Последняя несколько ниже стабильности Ус но в большинстве случаев отклонение тока не превышает 2% среднего значения при данной настройке КМ. В итоге при сварке на КМ обеспечиваетс в высокая стабильность качества сварных соединений. [c.5] Кроме рассмотренных выше особенностей КМ, следует отметить повышенную надежность, плавность и удобство регулирования сварочного тока. Надежность КМ обусловлена тем, что сбои в работе тиристоров не влияют на результаты сварки неисправности зарядного устройства блокируются благодаря контролю заданного значения напряжения на конденсаторах Ус при пропусках включения разрядных тиристаров сварка вообще не происходит, при пробоях этих тиристоров разряд батареи конденсаторов нормально продолжается до конца. Плавность и удобства регулирования сварочного тока обеспечены за счет плавно го изменения Ус и визуального контроля его по вольтметру. [c.7] Особенности КМ обусловили области их основного применения а) сварка деталей малых толщин и диаметров КМ являются одним из основных видов оборудования контактной сварки в электронике и приборостроении б) сварка изделий, не допускающих коробления вследствие нагрева или содержащих элементы, температура нагрева которых опраничена, например сварка корпусов интегральных схем и полупроводниковых приборов, сварка металлических листов с декоративным покрытием иа пластика и т. п. в) сварка материалов с высокой температуро- и электропроводностью, например сварка легких сплавов на основе алюминия и магния и т. п. г) сварка материалов с различными физико-химическими свойствами д) сварка деталей неравной толщины, причем соотношение толщин при сварке на КМ может быть наибольшим-по сравнению с другими способами контактной сварки. При прочих равных условиях применение КМ оказывается предпочтительным в большинстве тех случаев, когда требуется высокая стабильность качества сварных соединений (например, при изготовлении изделий ответственного назначения), а также при пе регруженной или маломощной электросети. [c.7] В других случаях недостатком КМ является ограниченная возможность управления сварочным током в про-щессе сварки. В результате при достаточной длительности импульса тока иногда тцрудно получить форму импульса, технологически наиболее оптимальную при сварке данных деталей. Попытки преодолеть этот недостаток КМ путем комбинирования разрядов нескольких батарей конденсаторов, сочетания тока разряда батареи с током иного рода и т. д. дают положительные результаты лишь в частных случаях. В последние годы разработаны КМ с преобразованием разрядного тока конденсаторов в переменный ток на первичной обмотке сварочного трансформатора, причем частота первичного тока составляет от десятков до сотен, иногда тысяч герц. Регулируя частоту переменного тока и число импульсов в пачке, воздействуют на форму импульса и на процесс тепловыделения во время сварки. Перспективными областями для использования КМ этого типа являются а) микросварка, где ток промышленной частоты является лимитирующим фактором для получения высококачественных соединений б) сварка больших толщин и сечений, в том числе рельефная сварка большого числа компактных рельефов или сварка рельефов развитого сечения, когда снижение потребляемой из электросети мощности становится одним из важнейших факторов. [c.8] В составе каждой КМ, как и любой другой машин контактной сварки, выделяют три основные части силовую электрическую, механическую и аппаратуру управг-ления. [c.9] Механические части КМ — корпуса, приводы сжатия электродов, пневматические устройства, системы охлаждения и т. д. — не отличаются принципиально от таких же частей контактных машин других видов. Следует лишь отметить, что в КМ применяются, как правило, приводы сжатия электродов с высокими динамическими- качествами,, обеспечивающие высокую подвижность электрода, что обусловлено кратковременностью процесса фо рмирования сварного соединения при сварке на КМ. [c.9] Применение резисторов в качестве токоограничитель- ных элементов ухудшает характеристики зарядного устройства по сравнению с устройством, в котором использу-. ются реактивные сопротивления в первом случае более 1изкий КПД заряда, выше бросок тока в момент включения выпрямителя и т, д. Однако при этом упрощается кон- струкция зарядного устройства и улучшаются условия фазового управления зарядным током, применяемого в современных системах автоматической стабилизации напряжения на конденсаторах. [c.12] Включающее устройство 7 содержит автоматический выключатель и электромагнитный пускатель, рассчитанные на мощность, потребляемую из электросети при заряде атареи конденсаторов. Первый служит для отключения КМ от сети при увеличении потребляемого тока выше нор- мы и при срабатывании некоторых блокировок. Второй позволяет отключать от сети только электрическую часть КМ, не отключая аппаратуру управления. [c.12] В состав разрядной цепи КМ входят сварочный транс- форматор 19 с переключателем ступеней первичной обмотки 18, раз рядный управляемый вентиль 14, шунтирующий вентиль 15, переключатель полярности тока 16. [c.12] Сварочные трансформаторы КМ имеют шихтованные магнитопроводы броневого типа и дисковые первичную и вторичную обмотки (редко —цилиндрические). Секционированная первичная обмотка выполнена из изолированно- го медного провода прямоугольного сечения и разделена на отдельные катушки — диски, чередующиеся с монолитными дисками вторичной обмотки. Последние вырезаны, ащ.е всего из толстых листов электротехнической меди и соединены параллельно контактными колодками, образуя ОДИН виток. Вторичная обмотка охлаждается проточной водой, протекающей по клапанам внутри колодок и по трубкам, припаянным к дискам по внешним контурам. Магнитопровод трансформатора набран вперехлест из прямоугольных стальных пластин, и пакет магнитопровода плотно зажат между двумя массивными рамами, стянуты- ми проходящими через них и пакет шпильками. Пакет об- моток плотно зажат между изоляционными планками с помощью болтов, ввинчиваемых в полки рам. [c.12] Возможность уменьшения сравнительно дорогостоящей батареи конденсаторов за счет снижения активного сопротивления машины предопределяет увеличение, как правило, сечений обмоток трансформатора (и токоподво-дов сварочного контура) по сравнению с расчетными, выбранными по условиям допустимого нагрева. Наконец, особенностью трансформаторов современных КМ можно считать также малое число ступеней включения первичных обмоток в специализированных КМ и машинах общего назначения последних выпусков оно, как правило, равно двум (последовательное и параллельное соединение половин первичной обмотки). Это обусловлено тем, что в большинстве случаев необходимое регулирование сварочного тока в КМ вполне обеспечивается изменением емкости и напряжения батареи конденсаторов при двух коэффициентах трансформации сварочного трансформатора. [c.13] При отключении зарядного выпрямителя 9 от электросети, в том числе в результате срабатывания блокировок, батарея конденсаторов 10 разряжается на резистор 13. Цепь последнего замыкается в этот момент размыкающими контактами пускателя, отключающего зарядный выпрямитель. [c.15] При увеличении емкости накопительной батареи конденсаторов Сн (рис. 1.3) увеличиваются максимальное значение 1 а, время нарастания Т а и длительность импульса Г1и первичного тока (здесь и далее при изменении, одного из параметров разрядной цепи два других остаются неизменными). При увеличении напряжения /с на батарее конденсаторов пропорционально возрастает /и и практически не изменяются Г а и 7 1н. При увеличении коэффициента трансформации сварочного трансформатора п уменьшается /и и увеличиваются Ги и Т к. Импульс вторичного (сварочного) тока подобен по форме импульсу первичного тока, имеет такое же время нарастания, и его значение изменяется пропорционально первичному току. Подобие импульсов тока нарушается при больших значениях индукции В в магнитопроводе сварочного трансформатора, близких к максимально допустимому значению Вт и превышающих его, т. е. при состоянии магнитопровода, близком к насыщению. [c.17] Вернуться к основной статье