2   ДЖЕРЕЛА ДЛЯ ПЛАЗМОВОГО ЗВАРЮВАННЯ

Розглянемо пристрій установки УПНС-304 (рис.2.1). Вона призначена для зварювання більшості металів стислою дугою прямої полярності й для зварювання алюмінієвих сплавів дугою зворотної полярності як в неперервному, так й імпульсному режимі. До складу установки входить порошковий живильник й насадка на плазмотрон, дозволяючий виконувати плазмове наплавлення. Установка також може використовуватися для аргоно-дугового зварювання вільною (нестислою) дугою. її джерело живлення має автоматичний вимикач £>¥, магнітний пускач К, знижуючий трифазний трансформатор Т, силовий блок випрямлення У4-У9, блок випрямлення чергової дуги У1-У3 з баластними реостатами, перемикач діапазонів 5і і блок поджигу із збудником О.

В діапазоні великих струмів (315А) основна дуга «електрод-деталь» живиться від вторинних обмоток Т2, з'єднаних трикутником, та напівкерованою трифазною мостовою схемою, зібраною з діодів ¥4-¥6 й тиристорів У7-У9. Крутопадаючі зовнішні характеристики (рис.2.1б) формуються тиристорами за рахунок зворотного зв'язку по струму. Діапазон малих струмів (18А) забезпечується після переключення 5 завдяки включенню в ланцюг силового блоку випрямлення баластного реостата Я2. Отримані при цьому характеристики показані на рис. 2.1в. Згладжування зварювального струму здійснюється в обох діапазонах фільтром У10, Ы. Проте при великому куті керування тиристорів згладжування виявляється неефективним, тому додатково використовується підживлення, яке за сумісництвом забезпечує блок живлення чергової дуги. В цьому випадку вторинні обмотки Т.1 і Т.3 утворюють трикутник з продовженими сторонами, що призводить до збільшення напруги холостого ходу. Випрямляється струм підживлення трифазною мостовою схемою з діодів У1-У6, а крутопадаюча характеристика формується баластними реостатами Я1, Я2 (пунктирна лінія на рис.2.1в).

Запалення дуги виконується збудником по ланцюгу (О-С1-С2-Х2-сопло-електрод-О, після чого з'являється струм чергової дуги в ланцюзі У1, У2, УЗ-Я1-Я2-Я3-Ь2-сопло-електрод-О-Ь1-У4, У5, У6. У момент торкання потоком плазми поверхні виробу виникає основна

Рисунок 2.1-Спрощена схема (а) й зовнішні характеристики (б,в) установки УПНС-304 дуга «електрод-деталь», її струм наростає плавно на проміжку до 1с. В кінці зварювання передбачено плавне зниження струму. Модуляція струму при зварюванні пульсуючою дугою здійснюється за допомогою тиристорів У7-У9.

Близький принцип дії мають джерела живлення, що входять до складу установок УПН-303-1 для механізованого плазмового наплавлення, УПВ-301 - для плазмового зварювання і наплавлення, а також УПО-302 - для зварювання, напилення, наплавлення і хімічного зміцнення. Раніше випускалися установки УПС-301 і УПС-503 для плазмового зварювання.

Розглянемо також конструкцію спеціалізованого джерела типа ВСВУ (рис.2.2). Він призначений для аргоно-дугового зварювання як безперервною, так і пульсуючою дугою, джерело можна також використовувати для плазмового зварювання. Напруга мережі через автоматичний вимикач ((¥ контактор К подається на знижуючий трифазний трансформатор Т. Частина його вторинної обмотки віддалена від первинної, тому трансформатор має природно пологопадаючу характеристику. Необхідна вертикально падаюча характеристика формується тиристорним випрямним блоком У1, для цього використовується зворотний зв'язок по струму Ід і навантаженню ид. Дросель Ь1 згладжує випрямлений струм.

Схема фазового управління тиристорами (на рисунку не показана) забезпечує регулювання і стабілізацію зварювального струму, плавне наростання на початку і спад струму в кінці зварювання, формування імпульсного режиму. При зварюванні пульсуючою дугою тривалість імпульсу і паузи регулюються роздільно в інтервалі від 0,1 до 1с, форма імпульсу може варіюватися від тієї, що полого наростає до прямокутної з початковим піком. Початкове запалення дуги виконується за допомогою осцилятора О і допоміжного випрямляча з підвищеною напругою. В його склад входять додаткові вторинні обмотки трансформатора Т, трифазний дросель Ь2 для формування крутопадаючою характеристики і випрямний блок У2. Завдяки секціонуванню додаткових вторинних обмоток і зміні їх з'єднання за допомогою перемикача Б2 напруга холостого ходу допоміжного випрямляча міняється від 65 до 220 В. Ланцюг осцилятора О послідовного включення при зварюванні вільною (нестислою) дугою замикається на проміжок «електрод­деталь» за допомогою конденсатора С1. При плазмовому зварюванні допоміжне джерело перемикачем Б1 підключається для живлення чергової дуги «електрод-сопло», а ланцюг осцилятора замикається конденсатором С2. Технічні характеристики випрямлячів типа ВСВУ приведені в табл. 2.1. Подібний пристрій має і випрямляч ВПН-630, що входить до складу установки для плазмового напилення УПУ-8Д.

Таблиця 2.1 - Технічні характеристики джерел для плазмового зварювання, наплавлення і напилення

ПАРАМЕТРИ

Рід струму

Ін, А ІГн, В

Номінальна потужність, кВ*А ихх, В Тривалість вантаження ПН| або вкл. ПВ,%

Межі вання

А

Тривалість імпульсу паузи, с Габаритні розміри, мм

Маса, кг

регулю-струму,

та

УПС-301

УХЛ4 постійний імпульс. 315

380

80 60

4-315

0,08-1

УПНС-304 (БГЫ02) постійний імпульсн.

315 380 25

80 60

4-315

0,1-2

УПВ-301

(БП-302)

постійний імпульсн.

315 380 25

80 60

4-315

УПО-302 (БП-304)

УПН-303-1

УПС-504 УХЛ4

постійн.

постійн.

постійн.

315

315

500

380

380

380

40

40

70

120 100

30-315

180

35-315

1050

1200

1200

1200

670

680

2800

2800

2800

460

870

670

670

680

1600

350

400

400

450

-

І 180

100

100-500

870 700 1050 540

Продовження  таблиця  2.1-Технічні  характеристики  джерел для плазмового зварювання, наплавлення і напилення

ПАРАМЕТРИ Рід струму

н, А Зн, В

Номінальна

потужність,

кВ*А

Зхх, В

Тривалість

навантаження

ПН   або вю

ПВ,%

Межі

регулювання струму, А Тривалість імпульсу паузи, с "абаритні розміри, мм

Маса, кг_

ВСВУ-160 постійний імпульсний

160 380

ВСВУ-315

постійний імпульсний

315 380

ВСВУ-400

постійний імпульсний

50, 100, 200 50, 100, 200

1

б0

б-180

0,1-1

б0

10-350

0,1-1

400 380

21

100

б0

5-400

ВСВУ-800 постійний імпульсний

800

380 42 100

б0

8-800

ВПН-б30 постійний

б30 380

120

140, 280

б0

50-700

700

700

920

970

880

520

520

590

590

1000

1195

1195

800

800

17б0

240

350

240

300

1100