Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
книги / Оборудование для дуговой электрической сварки. Источники питания дуги.pdf
Скачиваний:
138
Добавлен:
19.11.2023
Размер:
35.36 Mб
Скачать

ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА ЭКСПЛУАТАЦИИ И ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ

§I. СРЕДНЕВЗВЕШЕННЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ МОЩНОСТИ СВАРОЧНОГО ЦЕХА

ИСПОСОБЫ ЕГО ПОВЫШЕНИЯ

Сварочные цехи являются потребителями электрической энергии Сотносительно низким средневзвешенным коэффициентом мощности. Средневзвешенный коэффициент мощности сварочного цеха cos определяется по показаниям счетчиков активной и реактивной энер­ гии за какой-то промежуток времени (день, месяц, квартал, год) по формуле

*8<Рч =

(269)

wa •

где Wa и — соответственно суммарное потребление активной (квт-ч) и реактивной (квар-ч) энергии, учитываемой счетчиками.

Средневзвешенный коэффициент мощности сварочного цеха в основном зависит от средневзвешенного коэффициента мощности cos срис источников питания для дуговой сварки, которые являются главными потребителями энергии в сварочном цехе.

Для однопостовых источников питания, которые обычно не выклю­ чаются на время перерывов в работе, а работают вхолостую, можно приближенно определить величину средневзвешенного коэффициента

мощности cos срмс из

следующего

выражения:

 

 

 

cos

= _________ Р Н ^ Н

~ j~ Р о ( 1

k H )

 

(270)

 

 

 

Рн

 

 

Ы

 

 

 

COS <р„ 'ки+ cos <р0 (1 -

 

тде

Рн и Р0 — активная

мощность,

потребляемая

из силовой

xcos <р„

сети при нагрузке и при

холостом ходе;

и cos ср0 — значения

коэффициентов

мощности

источника

 

питания при нагрузке и холостом ходе;

kH— коэффициент, показывающий какую долю общего времени включения источник питания работает нагруженным.

Для источников питания, которые не выключаются на время пере­ рывов в работе, можно принять коэффициент kH равным ПР, т. е.‘ kH% 0,65. Трансформаторы, питающие автоматические сварочные установки, отключаются от сети при перерывах в работе. В этом слу­ чае kH= 1.

Как видно из уравнения (270), средневзвешенный коэффициент мощности источника питания повышается с увеличением коэффи­ циента kH и повышением коэффициента мощности cos <р„ источника при нагрузке.

Повышение средневзвешенного коэффициента мощности источника питания дуги повышает средневзвешенный коэффициент мощности всего сварочного цеха. Благодаря этому снижается установленная1 мощность трансформаторной подстанции, питающей цех [см. уравне­ ние (266)], уменьшается ток в силовой сети цеха и' соответственно снижаются потери напряжения и энергии в сети и самом источнике питания. Кроме того, снижается также тариф на оплату электро­ энергии, так как по существующим правилам Министерства электро­ станций СССР установлены прогрессивные надбавки к нормальному тарифу (при cos = 0,85) за низкий коэффициент мощности потре­ бителя.

Можно указать следующие пути повышения коэффициента мощ­ ности источников питания дуги.

Источники питания дуги не должны работать недогруженными,

так

как при этом коэффициент мощности их cos

будет меньше

[см.

уравнение (270)].

 

Всварочных трансформаторах для повышения коэффициента мощ­ ности желательно по возможности снизить напряжение холостого хода путем применения вспомогательных устройств для облегчения зажигания дуги и использования флюсов или обмазок с высокими стабилизирующими свойствами.

Впоследнее время для компенсации реактивной мощности сва­ рочных установок получили применение статические конденсаторы, включаемые параллельно первичной обмотке трансформатора. Как известно, реактивный емкостный ток в параллельно включенных конденсаторах будет компенсировать реактивную индуктивную составляющую тока в первичной обмотке трансформатора. Благо­

даря этому общий ток, потребляемый из силовой сети, уменьшится, а коэффициент мощности источника питания повысится.

Реактивная мощность компенсирующих конденсаторов Qc равна разности между реактивной мощностью, потребляемой сварочным трансформатором из сети при данном угле сдвига фаз <р„ без компен­ сации, и реактивной мощностью, потребляемой тем же источником питания при компенсации или уменьшении угла сдвига фаз до ве­ личины <?нк, т. е.

Qc = u J c - 10_3 = р т(tg <р„ — tg <?„*) квар>

24 Рабинович 22

где Рт= UeI t cos

10_3 — активная мощность сварочного транс­

 

форматора в кет;

 

Uc — напряжение питающей сети;

 

— реактивный емкостный ток в конден­

 

саторах;

 

А — ток в первичной обмотке сварочного •

 

трансформатора при нагрузке.

Зная величину требуемой реактивной мощности Qc для задан­ ного повышения коэффициента мощности, можно определить основные параметры конденсаторов—реактивный емкостный ток и емкость конденсаторов С — из уравнений

Т =

Qc'W

(272)

 

 

Uc

 

и

 

 

 

I r

=

Qc- 103

(273)

<*UC

(O^

 

Применение статических конденсаторов несколько удорожает сварочные установки, но значительно повышает их технико-эконо­ мические показатели.

§ 2. ОБСЛУЖИВАНИЕ И УХОД ЗА ИСТОЧНИКАМИ ПИТАНИЯ

При пуске оборудования в эксплуатацию после монтажа, ремонта или длительного бездействия следует тщательно осмотреть оборудо­ вание и очистить его от пыли и грязи. После этого следует проверить изоляцию обмоток как относительно друг друга, так и относительно корпуса. В случае уменьшения сопротивления изоляции обмоток в результате длительного бездействия и хранения оборудования на открытом воздухе или в сыром неотапливаемом помещении необходимо просушить обмотки перед пуском в эксплуатацию [52].

Перед пуском в эксплуатацию необходимо также проверить на­ дежность контактов и правильность всех соединений в соответствии с электрической схемой оборудования. После этого осуществляют пробный пуск оборудования и проверяют его работу на холостом ходу

ипод нагрузкой.

Впроцессе нормальной эксплуатации необходимо производить

систематический уход и наблюдение за работой оборудования. Оборудование следует не реже одного раза в неделю продувать

и протирать в доступных местах сухой ветошью. Особенно тща­ тельно следует наблюдать за состоянием контактов и клемм в сва­ рочной цепи, так как при плохом контакте клеммы усиленно нагре­ ваются, что может привести к выходу из строя оборудования.

Оборудование должно не реже одного раза в квартал подвергаться планово-предупредительному осмотру с целью устранения отдель­ ных замеченных неисправностей, которые могут вызвать аварию.

Порядок планово-предупредительного осмотра такой же, как перед пуском оборудования в эксплуатацию.

В сварочных генераторах постоянного тока необходим системати­ ческий уход и наблюдение за коллектором, щетками и подшипни­ ками.

При нормальной эксплуатации генератора коллектор не должен иметь следов нагара: его поверхность должна иметь коричневый цвет с синевытым отливом.

Смену смазки шарикоподшипников сварочных преобразователей следует производить не реже 1—2 раз в год.

§ 3. ОСНОВНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИТВ ИСТОЧНИКАХ ПИТАНИЯ И МЕТОДЫ ИХ УСТРАНЕНИЯ

К числу важнейших неисправностей, которые в процессе эксплу­ атации могут возникнуть в источниках питания, относятся следую­ щие:

1.Витковое замыкание в обмотках трансформатора, приводящее

кчрезмерному нагреванию, а в отдельных случаях к расплавлению части обмотки, замкнувшейся накоротко.

Для устранения неисправности необходимо разобрать трансфор­ матор и устранить витковое замыкание, а в отдельных случаях пере­

мотать обмотку, сохраняя прежнее число витков и их сечение.

2.Повреждение изоляции между обмоткой и корпусом или между обмотками. Это повреждение является наиболее опасным в случае порчи изоляции между первичной обмоткой и корпусом или между обмотками трансформатора, так как может привести к поражению электрическим током. Указанную неисправность можно обнаружить при помощи меггера или контрольной лампы, а затем устранить де­ фект, произведя осмотр обмоток источника питания.

3.Сильная вибрация и гудение сердечника дросселя в трансфор: маторах СТН, ТСД и СТЭ, а при ручном приводе подвижного пакета регулятора — заедание ходового винта. Для устранения этого де­ фекта необходимо проверить затяжку болтовых соединений сердеч­ ника, усилить натяг пружин и устранить возможные перекосы по­ движного пакета. Ходовой винт механизма перемещения подвижного пакета необходимо смазывать не реже 1 раза в месяц. Помимо ука­ занного выше дефекта, в сердечниках и скрепляющих их шпильках иногда наблюдается усиленный нагрев, вызванный порчей изоляции.

4.В сварочных генераторах постоянного тока неисправности чаще всего связаны с нарушением нормальной работы коллектора и щеточного механизма. Эти неисправности выражаются в чрезмерном нагреве коллектора, усиленном искрении щеток, обгорании коллек­ торных пластин или образовании нагара на коллекторе. Причинами Неисправностей могут быть следующие: загрязнение коллектора, пло­ хой контакт между щетками и коллекторными пластинами, перекос

щеточной траверсы, отдельные пластины коллектора или слюда между

ними выступают над цилиндрической поверхностью коллектора и т. п. Указанные дефекты устраняются в зависимости от их характера либо путем очистки коллектора и соответствующей установки и пришлифовки щеток, либо путем усиления крепления пластин и после­ дующей обточки коллектора.

§ 4. ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ

При эксплуатации сварочного оборудования необходимо руко­ водствоваться общими правилами безопасности в электротехни­ ческих установках [50], [51].

Наиболее частыми причинами поражения электрическим током являются: прикосновение к голым токоведущим частям электрообору­ дования, отсутствие или недоброкачественность защитных средств и заземляющих устройств.

Помещения, в которых производятся сварочные работы и разме­ щено сварочное оборудование, в большинстве случаев относятся к категории помещений с повышенной опасностью [50]. Поэтому сва­ рочная установка, включая источник питания, должна быть такой, чтобы:

1) исключалась возможность случайного прикосновения к частям, находящимся под напряжением выше допустимого для сварочной цепи генераторов и трансформаторов;

2)исключалась возможность появления опасного напряжения на проводящих частях, нормально находящихся без напряжения (кор­ пуса генераторов, трансформаторов, аппаратов и станины);

3)обеспечивалась надежность работы и удобство обслуживания. Для выполнения этих условий необходимо обеспечить надлежа­

щую изоляцию проводов, в первую очередь проводов, подводящих ток к сварочному оборудованию от силовой сети, имеющей напряже­ ние 220 в и выше. Клеммы для присоединения проводов от силовой сети должны быть тщательно изолированы от корпуса и прикрыты крышкой или козырьком. Клеммы для подключения сварочной цепи также желательно прикрывать крышкой или ограждать защитным козырьком.

Корпуса сварочных источников питания должны быть тщательно заземлены. Заземление необходимо для защиты персонала-в случае пробоя изоляции обмоток, соединенных с силовой сетью, на корпус. Для присоединения заземляющего провода корпуса источников пи­ тания снабжены специальным болтом.

Как уже указывалось, при порче изоляции между обмотками сварочного трансформатора вторичная обмотка его будет соединена с силовой сетью через первичную обмотку. Во избежание возможного при этом поражения электрическим током клемма вторичной обмотки трансформатора, от которой идет провод к свариваемому изделию, должна быть тщательно заземлена. Необходимо также заземлять свариваемое изделие.

Защитное заземление сварочного оборудования осуществляется в соответствии с «Правилами устройства электротехнических уста­ новок» [50].

Напряжение холостого хода сварочных генераторов, согласно ГОСТу 304-51, не должно превышать 80 в. Для генераторов с номи­ нальным током больше 350 а допускается напряжение холостого хода до 90 в. В типовых сварочных генераторах, выпускаемых в СССР,

среднее напряжение холостого хода не превышает 75 в.

В большин­

стве сварочных

трансформа­

-3800

 

 

 

 

 

 

торов

для

ручной

дуговой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сварки

 

напряжение

холос­

 

 

 

 

 

 

 

 

того хода обычно меньше 70 в.

 

 

 

 

 

 

 

 

Трансформаторы для автома­

 

 

 

 

 

 

 

 

тической сварки могут иметь

 

 

 

 

 

 

 

 

более

высокое

напряжение:

 

 

 

 

 

 

 

 

до 80—100 в

в

зависимости

 

 

 

 

 

 

 

 

от номинального тока транс­

 

 

 

 

 

 

 

 

форматора (ГОСТ 7012-54).

 

 

 

 

 

 

 

 

Несмотря на относительно

 

 

 

 

 

 

 

 

невысокое напряжениехолос-

 

 

 

 

 

 

 

 

того хода

сварочного обору­

 

 

 

 

 

 

 

 

дования,

в

помещениях

с

 

 

 

 

 

 

 

 

повышенной

опасностью,

к

 

 

 

 

 

 

 

 

которым в большинстве слу­

 

 

 

 

 

 

 

 

чаев

 

относятся

 

сварочные

 

 

 

 

 

 

 

 

цехи, необходимо применять

 

 

 

 

 

 

 

 

соответствующие

меры

за-

 

 

 

 

 

 

 

 

ЩИТЬ1-

 

 

 

 

 

 

 

 

фиг. 202. Принципиальная схема устройства

Применение ГОЛЫХ Прово-

для автоматического

отключения

сварочных

ДОВ ДЛЯ

подвода

сварочного

трансформаторов

при холостом ходе:

 

тока

к

электрододержателю

СТ — сварочный трансформатор;

Др дроссель;

не

допускается.

 

Находя­

Э — электрод; И —свариваемое изделие; МП—маг­

 

нитный

пускатель

с катушкой

на 380

в,

щиеся

 

под

напряжением

ПМ-7114-Ук'-Г;

Т — понижающий

трансформатор

 

100 ва\

380/12

в; ТПБ-100; РВ — пневматическое

части

 

электрододержателя

реле времени

на 12 в,

РВП-1; С — селеновый

вы­

должны

быть надежно

за­

прямитель

ВС-45-60;

РП — промежуточное реле

с катушкой на 55 в, РЭ-103-А; Р —двухполюсный

щищены от возможности слу-

 

рубильник; П — предохранители.

 

чайного

к

ним

прикоснове­

 

 

должна

изготовляться

из

ния.

 

Рукоятка

 

электрододержателя

изолирующего огнестойкого материала. При смене электрода необ­ ходимо защищать руку сухой брезентовой рукавицей.

При использовании для ручной сварки трансформаторов,имеющих напряжение холостого хода более 70 вуследует, согласно ГОСТу 95-51, применять устройства для ограничения холостого хода, т. е. для выключения трансформатора после прекращения сварки или длитель­ ном обрыве дуги с выдержкой времени не более 0,5 сек. [51 ].

Примером такого устройства может служить схема, разработан­ ная Центральным проектно-экспериментальным бюро Центроэлектро-

.монтажа. Принципиальная схема устройства изображена на фиг. 202. Включение сварочного трансформатора производится через магнит­ ный пускатель МП, который, в свою очередь, приводится в действие специальной схемой управления. Возбуждение дуги производится путем касания электрода Э к свариваемому изделию И . Это вызовет срабатывание пневматического реле времени РВ, катушка которого питается от специального понижающего трансформатора Т*. Реле РВ замкнет цепь катушки магнитного пускателя МП. Сварочный транс­ форматор СТ будет включен. Так как при этом сварочная цепь будет замкнута (электрод замкнут на свариваемое изделие), то по цепи пройдет ток. Падение напряжения в дросселе Др будет более 55 в, что приведет к срабатыванию промежуточного реле РП, катушка которого -подключена параллельно дросселю через селеновый выпрямитель С. Нормально открытый контакт реле РП при этом замкнется и, шунти­ руя нормально закрытый контакт МП, будет удерживать включенным реле времени РВ. При обрыве дуги или прекращении сварки напряже­ ние на дросселе будет равно нулю; катушка РП будет обесточена; контакт РП разомкнется и выключит цепь катушки реле РВ. Послед­ нее приведет к размыканию цепи катушки магнитного пускателя МП и выключению сварочного трансформатора с некоторой выдержкой времени, которая может изменяться в зависимости от настройки реле времени РВ. Выдержка времени при отключении необходима для устранения срабатывания схемы при случайных кратковременных обрывах дуги.

Как показал опыт эксплуатации, указанное устройство работает достаточно четко и надежно. Вместе с тем это устройство позволяет добиться некоторой экономии электроэнергии за счет устранения потерь при холостом ходе трансформатора. В случае работы внутри металлических сосудов, котлов и т. п. устройство для отключения сварочной цепи при обрыве дуги является обязательным независимо от величины напряжения холостого хода источника питания [51 ].

Согласно ГОСТу 7012-54, если напряжение трансформатора для автоматической сварки превышает 80 в, то в схеме автомата также должно быть предусмотрено устройство для отключения трансфор­ матора при холостом ходе.

Соблюдение правил устройства электрических сварочных уста­ новок и техники безопасности повышает надежность действия обо­ рудования, улучшает условия и безопасность сварочных работ. Все это способствует лучшему использованию сварочной техники и повы­ шению производительности труда при сварке.

* Необходимо отметить, что цепь катушки реле РВ была замкнута через вто­ ричную обмотку и дроссель сварочного трансформатора еще до соприкасания элек­ трода и изделия. Однако вследствие относительно больших индуктивных сопроти­ влений обмотки трансформатора (при холостом ходе) и дросселя ток в цепи ка­ тушки РВ был очень мал. Поэтому реле РВ срабатывает только после соприка­ сания электрода и изделия.

ЛИ ТЕРА ТУРА

1.Н и к и т и н В. П., Русское изобретение — электрическая дуговая сварка, Изд. АН СССР, 1952.

2.

С л а в я н о в

Н. Г., Электрическая

отливка

металлов,

Машгиз,

1955.

3.

Э н г е л ь

А.

и

Ш т е н б е к

М., Физика

и техника

электрического

разряда

в газах, ОНТИ,

т. 1, 1935; т. II,

1936.

 

 

 

 

4.

Н и к и т и н

В. П., Электрические машины и трансформаторы для дуго­

вой сварки, ОНТИ,

 

1937.

 

 

 

 

 

 

 

5.

Н и к и т и н

В. П., Основы теории трансформаторов и генераторов для

дуговой

сварки, Изд. АН

СССР,

1956.

сварочная дуга, Машгиз,

1949.

 

6.

X р е н о в

К. К-, Электрическая

 

7.

Т и х о д е е в

Г. М. , К теории электрической дуги большой мощности,

«Известия АН СССР,

ОТН», № 3,

1953.

 

свойства

электрической

дуги

боль­

8.

Т и х о д е е в

Г. М., Энергетические

шой мощности (типа сварочной),

докторская диссертация, Ленинградский поли­

технический институт,

1956.

 

9. Б р о у н

М. Я- и П о г о д и н - А л е к с е е в Г. И., Термическая теория

электросварочной

дуги,

Машгиз,

1951.

10.Автоматическая электродуговая сварка, под ред. Е. О. Патона, Машгиз, 1953.

11.Р а б к и н Д. М., Энергетическое исследование приэлектродных областей

мощной сварочной

дуги, «Автоматическая сварка» № 2 (7),

1951.

12. Л е с к о в

Г. И., Распределение потенциала в дугах открытых и под флю­

сом, «Автоматическая сварка», № 1, 1954.

и их применение для

13. Р а б и н о в и ч И. Я., Статические характеристики

анализа и классификации систем автоматического регулирования дуговой сварки,

•сб. «Автоматическое регулирование

дуговой

сварки», Изд. АН СССР, 1953.

14. К а с п р ж а к Г. М., Щ

и т о в а

В. М., Структурная классификация

и сравнительный анализ систем автоматического регулирования дуговой сварки,

сб. «Автоматическое регулирование дуговой

сварки», Изд. АН СССР, 1953.

15. К а с п р ж а к Г. М., А л е к и н

Л. Е., Структура и методика анализа

процесса саморегулирования дуги при сварке, сб. «Автоматическое регулирование

дуговой

сварки», Изд.

АН СССР, 1953.

16.

Р а б и н о в и ч

И. Я-, Некоторые особенности работы электрооборудо­

вания для автоматической сварки в среде защитных газов, «Сварочное производство»

■№ 4,

1957.

 

Г. М., Р а б и н о в и ч

И. Я-, С л е п у ш к и н

Е. И.,

17.

К а с п р ж а к

Щ и т о в а В. М.,

Новые схемы автоматизации

сварочного электрооборудования,

брошюра, Всесоюзный ин-т научно-технической

информации, Изд. АН СССР, 1957.

18. С е н а Л.

П., О механизме возникновения

дуги

при разрыве цепи,

«Журнал экспериментальной

и теоретической физики», т. 15,

вып. 8,

1945.

19.

Н и к и т и н

В. П.,

Р а б и н о в и ч

И. Я-,

Исследования

по

свароч­

ным генераторам, Труды МММИ им. Баумана, вып. 51/3, ОНТИ, 1938.

электри­

20.

Н и к и т и н

В. П., Устойчивость работы источников питания

ческой дуги в условиях сварки, «Известия АН СССР, ОТН», № 10, 1947.

 

21.

3 а р у б а

И. И., Минимальное напряжение

холостого хода

генераторов

постоянного тока для автоматической сварки под флюсом, «Автоматическая сварка»

№ 3,

1950.

22.

Е р о х и н А. А., П е т р о в А. В., Б о г а ч е в М. Н., Исследования

быстропротекающих явлений в сварочной дуге при помощи киносъемки, «Автома­ тическая сварка» № 1, 1954.

23. Н и к и т и н В. П . , Р а б и н о в и ч И. Я», Дуга переменного тока в усло­

виях сварки, Труды МММИ им. Баумана, вып. 6, ОНТИ, 1936.

цепей и аппара­

24. П а т о н

Б. Е. и Л е б е д е в В. К-, Элементы расчетов

тов переменного тока для дуговой сварки, Изд. АН УССР, 1953.

 

 

25. Н е й м а н

Л. Р.

и К а л а н т а р о в

П. Л ., Теоретические основы

электротехники, Госэнергоиздат, т. II, 1954.

исследование

сварочной

дуги,

26. О с т а п е н к о Н. Г., Экспериментальное

горящей под флюсом, Труды по автоматической сварке под флюсом, сб. № 9,

1950,

Институт электросварки АН

УССР.

 

 

 

27. Б р о д с к и й А. Я-, Аргоно-дуговая сварка вольфрамовым электро­ дом, Машгиз, 1956.

28.К и р д о И. В., О физических процессах при повторном зажигании дуги переменного тока, «Автоматическая сварка» № 3 (48), 1956.

29.К и р д о И. В., О механизме повторного зажигания сварочной дуги пере­

менного тока «Автоматическая сварка» № 6 (51), 1956.

30.М и т к е в и ч В. Ф., О вольтовой дуге, «Известия С.-Петербургского поли­ технического института», т. IV, 1905.

31.М и х а й л о в Г. П., Технология сварки трехфазной дугой, Машгиз, 1952.

32.

Т и м о ф е е в К. И., Режим трехфазной

дуги и его поддержание,

«Авто­

матическая сварка» № 6, 1953.

Р. Н., Основные соотношения

в

трех­

33.

С и у н о в

Н. С. и У р м а н о в

фазной

сварочной

дуге,

«Электричество»

№ 2,

1955.

трехфаз­

34.

Р а б и н р в и ч

И. Я-, Новый принцип

автоматизации сварки

ной дугой, «Вестник Академии наук СССР» № 8, 1955.

35. Щ и т о в а В. М . , Л е б е д е в А. М., Саморегулирование трехфазной дуги

при сварке плавящимся электродом, «Электричество» №

7,

1956.

Трансформа­

36.

П е т р о в

Г. Н., Электрические

машины,

ч. 1. Введение.

торы,

Госэнергоиздат,

1956;

ч.

2.

Коллекторные

машины

постоянного и перемен­

ного

тока,

Госэнергоиздат,

1947.

 

А. А., Дроссель

насыщения

для дуговой

37. Ш е н ф е р

К- И.,

И в а н о в

Сварки,

«Вестник

электропромышленности»

4—5,

1943.

 

 

38.

П а т о н Б. Е., Дроссель насыщения в сварочной цепи, Институт электро­

сварки

АН

УССР,

Труды,

5,

1949.

 

 

 

 

трансформаторов в строи­

39.

Р а б и н о в и ч

И. Я., Применение сварочных

тельстве, Госстройиздат, 1954.

 

 

 

регулирование

питающей

системы сва­

40. Э м д и н а

С. М., Автоматическое

рочной дуги, работающей в условиях изменения напряжения

сети, сб. «Автомати­

ческое

регулирование

дуговой

сварки»,

Изд. АН

СССР,

1953.

 

41.

П а т о н

Б. Е., Новая схема регулирования сварочной дуги, «Автома­

тическая сварка» № 1, 1954.

Н и к о л а е в

А. В., Ступенчатая

компенсация

42.

К а с п р ж а к

Г. М.,

изменения напряжения сети при автоматической дуговой сварке, «Вестник электро­

промышленности»

№ 4, 1956.

др., Аргоно-дуговая сварка

алюминия на пере­

43. О р т о н,

Н и д х а м и

менном токе, «Transactions of the

Institute

of Welding», vol. 13, N° 3,

1950.

44. Н и д х а м

и О р т о н ,

Сварка

дугой переменного

тока в

аргоне при

напряжении холостого хода меньше 50 в, «Transactions of the Institute of Welding», № 6, vol. 15, 1952.

45.

П а т о н

Б. E., 3 а в а д с к и й

В. А., Импульсное зажигание дуги

при

газоэлектрической

и

ручной дуговой сварке,

«Автоматическая сварка» № 3,

1956.

46.

П а т о н

Б.

Е., З а в а д с к и й

В.

А., Импульсное зажигание

дуги

с целью значительного снижения напряжения сварочного трансформатора, «Авто­ матическая сварка» № 4, 1954.

47.К р у г К- А., Переходные процессы в линейных электрических цепях, Госэнергоиздат, 1948.

48.Б р а т к о в а О. Н., Динамические свойства сварочного генератора попе­ речного поля, Труды МММИ им. Баумана, вып. 54/2, Машгиз, 1938.

49.

Щ и т о в

а В. М., Применение

полупроводниковых выпрямителей в сва­

рочной

технике,

«Электричество» № 8,

1956.

50.Правила устройства электротехнических установок, вып. 2, Общая часть, Госэнергоиздат, 1951.

51.Правила устройства электротехнических установок, Электрическая сварка, Госэнергоиздат, 1952.

52.Справочник электрика промышленных предприятий, Госэнергоиздат, 1954.

53.Г л а г о л е в Г. И., К вопросу о нагреве и допустимых нагрузках одно­

постовых трансформаторов для ручной дуговой

сварки

в зависимости

от усло­

вий их эксплуатации, кандидатская диссертация,

МВТУ

им. Баумана,

1955.

Предисловие .................................................................................................................

3

Введение. Краткий очерк развития электрооборудования для дуговой сварки

5

РАЗД ЕЛ ПЕРВЫЙ

СВОЙСТВА СВАРОЧНОЙ ДУГИ И ТРЕБОВАНИЯ К ИСТОЧНИКАМ ПИТАНИЯ

 

 

 

ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ

 

Глава I. Физические основы дугового разряда и электрические характеристики

13

сварочной дуги

.............................................................................................

 

 

§ 1. Основные элементы процесса и виды дуговой св ар к и ....................

13

§ 2.

Физические основы дугового р а з р я д а .................................................

15

§ 3. Статические характеристики сварочной д у г и .....................................

24

Глава II. Особенности сварочной дуги переменного т о к а .....................................

34

§ 1.

Устойчивость и электрические характеристики дуги переменного

34

§ 2.

тока .........................................................................................................

 

 

 

 

Анализ кривых тока и напряжения в электрической цепи перемен­

39

§ 3.

ного тока, содержащей сварочную д у г у .............................................

Особенности дуги переменного тока в цепи с активным сопротивле­

43

§ 4.

нием .........................................................................................................

 

 

 

 

Особенности дуги переменного тока в цепи синдуктивностью . .

46

§ 5.

Трехфазная

сварочная

д у г а .................................................................

 

51

Глава III.

Устойчивость сварочной дуги и требования к статическим и дина­

56

 

мическим свойствам источников п и тан и я .............................................

§ 1. Статическая устойчивость системы

источникпитания — дуга . .

56

§ 2.

Устойчивость дуги и стабильность режима сварки при изменении

61

§ 3.

длины д у г и

.................................................................................................

 

 

Статические характеристики систем регулирования дуги и особен­

66

§ 4.

ности работы источников питания при автоматической сварке . . .

Требования к форме внешних характеристик и основной принцип

74

§ 5.

действия

источников

питания .........................................................

питания д у г и

Динамические свойства

источников

77

Глава IV.

Классификация и основные технические характеристики источников

83

 

питания для

дуговой св ар к и .................................................................

 

§ 1. Основные виды источников питания и их технические характерис­

83

§ 2.

тики .........................................................................................................

режима с в а р к и

, .....................................

Настройка

88

 

 

 

 

 

РАЗДЕЛ ВТОРОЙ

 

 

 

 

ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

 

Глава

V. Основы теории работы однофазных сварочных трансформаторов

95

 

§ 1. Основные уравнения и векторные диаграммы трансформатора . .

95

 

§ 2. Схемы

замещения

трансформаторов.................................................

 

101

 

§ 3. Основные уравнения работы сварочных трансформаторов . . . .

104

 

§ 4.

Регулирование тока и напряжения в сварочных трансформаторах .

108

 

§ 5.

Классификация электромагнитных схем сварочных трансформато­

115

 

 

ров ..................................................................................................................

 

 

 

 

Глава VI. Трансформаторы с нормальным магнитным рассеянием в комбинации

117'

 

 

с реактивной обмоткой типа С Т Н .........................................................

 

 

§ 1. Электромагнитная схематрансформатора..........................................

С Т Н

117

 

§ 2.

Основные соотношения в трансформаторахтипа

118

 

§ 3.

Регулирование режима ...........................................................

 

126*

 

§ 4.

Конструкция трансформаторов типа СТН иих разновидности . .

132

 

§ 5. Автоматическое регулирование мощных сварочных трансформато­

145

 

 

ров

..............................................................................................................

 

 

 

Глава

VII. Трансформаторы с отдельной реактивной катушкой-дросселем . .

 

 

§ 1.

Электромагнитная

схематрансформатора..........................................

 

149

 

§ 2.

Основные

соотношения ...........................................................

 

150

 

§ 3.

Регулирование режима ...........................................................

С Т Э

151

 

§ 4.

Конструкция сварочных трансформаторовтипа

152

Глава VIII. Трансформаторы с увеличенным магнитным рассеянием в ком­

157

 

бинации с реактивной обм о тко й .............................................................

 

 

§ 1. Электромагнитная схема трансформатора с подвижным магнитным

157

 

§ 2.

шунтом

.....................................................................................................

 

 

 

Основные соотношения в трансформаторе с увеличенным магнит­

159

 

§ 3.

ным рассеянием

.....................................................................................

 

 

Регулирование режима в трансформаторах с подвижными магнит­

167

 

§ 4.

ными шунтами .........................................................................................

 

 

 

Конструкция сварочных трансформаторов с подвижным шунтом

170

 

§ 5.

типа СТАН .............................................................................................

 

 

 

Трансформаторы с увеличенным магнитным рассеянием и подвиж­

172

 

 

ными

обмотками

.....................................................................................

 

Глава IX . Многопостовые сварочные трансф орм аторы .....................................

 

182

 

§ 1.

Основные особенности многопостовой системыпитания.................

182

 

§ 2.

Схемы

и

конструкция многопостовоготрансформатора . . . .

184

Глава X. Специальные трансформаторы и схемы питания для сварки трехфаз­

187

 

ной дугой и двухдуговой св ар к и .............................................................

 

 

§ 1. Основные соотношения в цепи, содержащей трехфазную сварочную

188

 

§ 2.

д у г у

..............................................................................................................

 

 

 

 

Принципы автоматизации и методы настройки режима трехфазной

192

 

 

сварочной

дуги

.....................................................................................

 

 

§ 3. Схемы питания трехфазной дуги и специальные трехфазные свароч­

199

 

§ 4.

ные трансформаторы .............................................................................

 

 

Сварочный трансформатор С Т -2 Д ........................................................

 

204

Глава XI. Сварочные генераторы повышенной частоты и специальные аппа­

208

 

 

раты для улучшения устойчивости дугипеременного тока . . . .

 

§ 1.

Сварочный преобразователь ПС-100 ..........................................

208

 

§ 2.

Осцилляторы и импульсные возбудители д у ги ................................

212

 

 

РАЗДЕЛ ТРЕТИЙ

 

ИСТОЧНИКИ

ПОСТОЯННОГО

ТОКА — СВАРОЧНЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ

 

 

 

И ВЫПРЯМИТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ

 

Глава X II . Основы теории работы

сварочных ген ераторов .............................

223>

§ 1. Основной принцип действия и типовые разновидности схем свароч­

223

§ 2.

ных

генераторов .....................................................................................

 

Принципиальная схема сварочного генератора с независимым воз­

226>

§ 3.

буждением и размагничивающей последовательной обмоткой . .

Основные уравнения работы сварочного генератора....................

227

§ 4.

Регулирование режима

.........................................................................

231

§5. Конструкция и схемы сварочных генераторов с независимым воз­ буждением и размагничивающей последовательной обмоткой . . 233*

§6. Основные свойства сварочных генераторов с независимым возбу­ ждением и размагничивающей последовательной обмоткой . . 244

Глава

XIII. Основы теории переходных процессов в сварочных генераторах

 

 

 

 

постоянного

тока

.................................................................................

 

 

 

 

§

1.

Переходные процессы в сварочных генераторах и методы их ана­

247

 

 

 

лиза

..........................................................................................................

 

 

 

 

 

§ 2. Анализ переходных процессов в сварочных генераторах при возму­

251

 

§ 3.

щении по напряжению д у г и .................................................................

 

 

Анализ процессов при переходе с холостого хода к короткому замы­

257

 

§ 4.

канию сварочного генератора .............................................................

 

 

Анализ процессов при переходе с короткого замыкания к холостому

26$

 

 

 

ходу

сварочного

генератора .............................................................

 

 

§ 5. Способы улучшения динамических свойств сварочных генерато­

268-

 

 

 

ров

..........................................................................................................

 

 

 

 

Глава XIV . Сварочные генераторы с намагничивающей параллельной и раз­

271

 

 

 

магничивающей последовательной обмотками возбуждения . . . .

 

§ 1.

Принципиальная

схема

генератора....................................................

 

271

 

§ 2.

Основные уравнения работы сварочного генератора...................

272

 

§ 3.

Регулирование р е ж и м а ........................................................................

 

277

 

§ 4.

Конструкция и схемы сварочных генераторов с намагничивающей

 

 

 

 

параллельной и размагничивающей последовательной обмотками

279

 

§ 5.

возбуждения

.................................................................................

 

 

• •

 

Сварочный генератор и агрегат типа СМ П-3...................................

287

 

§ 6.

Основные свойства ген ер ато р о в ........................................................

 

289

Глава

XV.

Сварочные генераторы с расщепленными п о л ю сам и ....................

291

 

§ 1.

Принципиальная

схема

генератора................................................

291

 

§ 2.

Основные уравнения работы сварочного генератора...................

293

 

§ 3.

Регулирование р е ж и м а ........................................................................

 

297

 

§ 4.

Конструкция и схемы сварочных генераторов с расщепленными

300

 

§ 5.

полюсами

..................................................................................................

 

 

 

 

Основные свойства генераторов с расщепленными полюсами . . .

307

Глава

X V I.

Сварочные

генераторы

поперечного

п о л я .....................................

312

 

§ 1.

Принципиальная

электромагнитная

схема генератора................

312

 

§ 2.

Основные уравнения работы генератора поперечногополя . . .

314

 

§ 3.

Конструкция генераторов поперечного поля и способы регулирова­

321

 

ч§ 4.

ния

их р еж и м а .........................................................................................

генераторов поперечного поля и' некоторые

 

Основные свойства

325

 

 

 

особенности

переходных

п р о ц ессо в .................................................

Глава

X V II. Многопостовые сварочные ген ер ато р ы .........................................

 

 

 

329

 

§ 1.

Электрическая схема и принцип действия многопостового генера­

329

 

§ 2.

тора ..............................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

.

 

Основные свойства многопостовых установок постоянного тока

331

 

§ 3.

Конструкция и схемы многопостовых преобразователей и агрега­

333

 

 

тов ..............................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава XVIII. Выпрямительныесварочные установки ...........................................

 

 

 

337

 

§ 1. Принцип действия и свойства типовых

схем

полупроводниковых

 

 

§ 2.

выпрямителей......................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

337

341

 

Конструкция и схемы выпрямительных сварочных установок.

.

 

§ 3.

Основные свойства выпрямительных сварочных установок. .

.

348

 

 

 

Р А ЗД Е Л ЧЕТВЕРТЫЙ

 

 

 

 

 

 

ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА УСТРОЙСТВА И ЭКСПЛУАТАЦИИ

 

 

ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ УСТАНОВОК ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ

 

Глава X I X . Параллельная работа

источи^довп и т а н и я ....................................

 

 

352

 

§ 1.

Общие правила включения. Распределение тока нагрузки

. . .

. 355

352

 

§ 2.

Параллельное

включение сварочных

трансформаторов........

 

 

 

§ 3.

Параллельное

включение сварочных

генераторов................

 

356

 

Глава

X X .

Выбор и монтаж источников питания

.........................................

 

 

360

 

 

§ 1.

Выбор рода т о к а ....................................................................................

 

 

 

 

 

361

360

 

§ 2.

Выбор системы питания сварочных постов............................

 

 

 

§ 3.

Выбор типа источника питания

....................................................

 

 

 

362

 

 

§ 4.

Выбор источника питания по мощности....................................

 

 

362

 

 

§ 5.

Размещение и установка источников питания....................

 

363

 

 

§ 6.

Устройство распределительной электрической силовой сети и ка­

364

 

 

нализация сварочного тока к постам .................................................

 

 

 

Глава

X X I. Основные правила эксплуатации и техники безопасности

• .

.

368

 

§ 1. Средневзвешенный

коэффициент

мощности

сварочного

цеха

и

368

 

§ 2.

способы его повыш ения.........................................................................

 

 

 

 

 

 

Обслуживание и уход заисточниками .................................п и тан и я

 

 

370

 

§ 3. Основные неисправности в источниках питания и методы их устра­

371

 

 

нения ..........................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

§ 4. Основные правила техникибезопасности...........................................

 

 

 

372

Литература ..................................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

375

 

 

 

Исаак

Яковлевич Р а б и н о в и ч

 

 

 

 

 

 

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ДУГОВОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СВАРКИ

 

 

 

 

Редактор издательства Н. С. Степанченко

 

 

 

Технический редактор Б. И. Модель

 

 

 

Корректор Л. Ф. Никифоров7

Сдано в производство 21/1 1958 г.

 

Подписано к печати 24/V 1958 г.

 

Т-04848

Тираж

13 000 экз. Печ. л. 23,75.

Уч.-изд. л. 25.

Бум. л. 11,88. Формат 60x92/16.

Зак. 22.

 

 

Типография jvft 6 УПП Ленсовнархоза. Ленинград, ул. Моисеенко,

10

 

 

Стра­ ница Строка

5 8-я снизу

44 1-Я *

53 8-я сверху

84 13-я

107 13 и 14-я еверху

232 5-я сверху

255 19-я

264 6-я „

291 9-я снизу

347Табл. 13, 2-я графа, 4-я снизу

36414-я снизу

И.Я. Р а б и н о в и ч .

Напечатано Должно быть

(1854— 1887)

(1854— 1897)

*п =

“Ь *

tn ta 4 ” ty

 

Uss

U23

холостого сварочного хода

холостого хода сварочного

 

[30]

(30)

 

118

117

 

R

 

d h

did

 

df

dt

представляющий

представляющих

 

200

220

много постовых

многопостовых

Зак. 22.