WWW.DISSERS.RU

ÁÅÑÏËÀÒÍÀß ÝËÅÊÒÐÎÍÍÀß ÁÈÁËÈÎÒÅÊÀ


   Äîáðî ïîæàëîâàòü!
Pages:     | 1 || 3 | 4 |

«Ì²Í²ÑÒÅÐÑÒÂÎ ÎѲÒÈ ² ÍÀÓÊÈ ÓÊÐÀ¯ÍÈ Óêðà¿íñüêèé äåðæàâíèé ìîðñüêèé òåõí³÷íèé óí³âåðñèòåò ³ìåí³ àäì³ðàëà Ìàêàðîâà Ñ.Â.Äðàãàí Äæåðåëà æèâëåííÿ äëÿ çâàðþâàííÿ ïëàâëåííÿì Ðåêîìåíäîâàíî ̳í³ñòåðñòâîì ...»

-- [ Ñòðàíèöà 2 ] --

Ãîëîâíèì ñïîæèâà÷åì åëåêòðîìàøèííèõ çâàðþâàëüíèõ ïåðåòâîðþâà ÷³â ³ àãðåãàò³â º ïðîêëàäíèêè òðóáîïðîâîä³â, áóä³âåëüíèêè òà ìîíòàæíèêè, ðåìîíòíèêè, ùî ïðàöþþòü â óìîâàõ â³äñóòíîñò³ åëåêòðîïîñòà÷àííÿ.

Êîëåêòîðí³ ãåíåðàòîðè íèí³ ïðàêòè÷íî íå âèïóñêàþòü, ¿õ ïîâí³ñòþ âèò³ñíèëè âåíòèëüí³ ãåíåðàòîðè ³íäóêòîðíîãî òèïó. Ïðîòå êîëåêòîðíèõ çâàðþâàëüíèõ ìàøèí ð³çíèõ êîíñòðóêòèâíèõ ñõåì (ç ïîñë³äîâíîþ îáìîò êîþ çáóäæåííÿ, ïîïåðå÷íîãî ïîëÿ, ç ðîçùåïëåíèìè ïîëþñàìè) ç ù³òêîâèì ñòðóìîçí³ìà÷åì ïåðåáóâຠâ åêñïëóàòàö³¿ ùå äîñèòü áàãàòî. Îñòàíí³ì ÷à ñîì ó êðà¿íàõ ÑÍÄ òà çàðóá³ææÿ ó çâ’ÿçêó ç ïðîñòîòîþ êîíñòðóêö³¿ âèïóñ êàëèñÿ êîëåêòîðí³ çâàðþâàëüí³ ãåíåðàòîðè ëèøå ç ïîñë³äîâíîþ îáìîòêîþ çáóäæåííÿ. Òîìó ó äàí³é ãëàâ³ ðîçãëÿíåìî ñàìå öåé òèï ãåíåðàòîð³â.

3.1. Òåîðåòè÷í³ îñíîâè ðîáîòè çâàðþâàëüíèõ êîëåêòîðíèõ ãåíåðàòîð³â Ïðèíöèï ïåðåòâîðþâàííÿ ó ãåíåðàòîð³ ìåõàí³÷íî¿ åíåð㳿 ïðèâîäíîãî äâèãóíà â åëåêòðè÷íó ãðóíòóºòüñÿ íà çàêîí³ åëåêòðîìàãí³òíî¿ ³íäóêö³¿. Ó ðàìö³ ïðîâ³äíèêà, ùî îáåðòàºòüñÿ ó ïîñò³éíîìó ìàãí³òíîìó ïîë³, âèíèêຠÅÐÑ. Àëå öÿ ÅÐÑ çì³íþºòüñÿ çà íàïðÿìîì òà âåëè÷èíîþ. Äëÿ âèïðÿìëåííÿ çì³ííî¿ ÅÐÑ â ãåíåðàòîðàõ âèêîðèñòîâóºòüñÿ êîëåêòîðíèé ïðèñòð³é.  êî ëåêòîðíîìó çâàðþâàëüíîìó ãåíåðàòîð³ âèïðÿìëåíà ÅÐÑ çí³ìàºòüñÿ ç êîëå êòîðà ù³òêîâèì ìåõàí³çìîì, çàêð³ïëåíèì íà ñòàòîð³.

Ç òåî𳿠ìàøèí ïîñò³éíîãî ñòðóìó â³äîìî, ùî ÅÐÑ, ÿêà ³íäóêóºòüñÿ ó ÿêîð³ ãåíåðàòîðà, ïîâ’ÿçàíà ç ìàãí³òíèì ïîòîêîì Ôã ì³æ ÿêîðåì, ùî îáåðòàºòüñÿ, òà ïîëþñàìè òàêèì ð³âíÿííÿì:

Åã = ñÔã, (3.1) äå ñ – ïîñò³éíà ãåíåðàòîðà, ùî âèçíà÷àºòüñÿ ÷èñëîì ïàð ïîëþñ³â, øâèäê³ñ òþ îáåðòàííÿ ÿêîðÿ, ÷èñëîì àêòèâíèõ ïðîâ³äíèê³â òà ïàð ïàðàëåëüíèõ ê³ë îáìîòêè ÿêîðÿ.

Íàïðóãà íà âèõ³äíèõ êëåìàõ ãåíåðàòîðà ïðè íàâàíòàæåíí³:

Uã = Åã - ²ã Rã, (3.2) äå ²ã – ñòðóì ó ÿê³ðíîìó êîë³ ãåíåðàòîðà, À;

Rã – âíóòð³øí³é îï³ð ãåíåðàòî ðà, Îì. Ó ñó÷àñíèõ çâàðþâàëüíèõ ãåíåðàòîðàõ çíà÷åííÿ Rã ñêëàäຠñîò³ òà òèñÿ÷í³ ÷àñòêè Îìà, òîìó Uã Åã.

ßêùî ïîò³ê Ôã ó ïîâ³òðÿíîìó çàçîð³ ï³ä ïîëþñàìè íå çì³íþºòüñÿ ïðè íàâàíòàæåíí³, òî çîâí³øíÿ õàðàêòåðèñòèêà ãåíåðàòîðà áóäå æîðñòêîþ.

Ïðèíöèï îòðèìàííÿ ñïàäíî¿ ñòàòè÷íî¿ âîëüò-àìïåðíî¿ õàðàêòåðèñòèêè ãå íåðàòîðà øëÿõîì çìåíøåííÿ ñóìàðíîãî ìàãí³òíîãî ïîòîêó Ôã ïðè çðîñ òàíí³ íàâàíòàæåííÿ º ãîëîâíèì ïðàêòè÷íî äëÿ âñ³õ òèï³â êîëåêòîðíèõ ãå íåðàòîð³â.

Çà ñõåìíèìè îçíàêàìè ãåíåðàòîðè ç ïîñë³äîâíîþ îáìîòêîþ çáóäæåí íÿ ìîæíà îá’ºäíàòè ó òàê³ ãðóïè:

ãåíåðàòîðè ç íàìàãí³÷óâàëüíîþ íåçàëåæíîþ îáìîòêîþ çáóäæåííÿ Wí òà ïîñë³äîâíîþ ðîçìàãí³÷óâàëüíîþ (ðèñ.3.1,à,â) àáî ï³äìàãí³÷óâàëüíîþ îáìîòêîþ (ðèñ.3.1,á);

ãåíåðàòîðè ç ïàðàëåëüíîþ îáìîòêîþ çáóäæåííÿ (ç ñàìîçáóäæåííÿì) òà ïîñë³äîâíîþ ðîçìàãí³÷óâàëüíîþ (ðèñ.3.1,ã).

Ðèñ. 3.1. Ñõåìè êîëåêòîðíèõ çâàðþâàëüíèõ ãåíåðàòîð³â Íàìàãí³÷óâàëüí³ îáìîòêè ìàþòü âåëèêó ê³ëüê³ñòü âèòê³â (Wí = 200...500);

âîíè âèêîíàí³ ç òîíêîãî äðîòó (ä³àìåòðîì 1,5...2,5 ìì) ³ ðîçòàøîâàí³ íà îêðåìèõ áàøìàêàõ êîðïóñó ãåíåðàòîðà. Íàìàãí³÷óâàëüíèé ñòðóì Ií ó öèõ îáìîòêàõ ìàëèé (2...20 À) ³ ðåãóëþºòüñÿ îïîðîì R.

Ïðè ïðîò³êàíí³ íàìàãí³÷óâàëüíîãî ñòðóìó ïî îáìîòö³ Wí ó ãåíåðàòîð³ íàâîäèòüñÿ íàìàãí³÷óâàëüíèé ìàãí³òíèé ïîò³ê Ôí:

²íWí Ôí =, (3.3) Rµí äå Rµí – îï³ð ìàãí³òíîãî êîëà íà øëÿõó ïîòîêó Ôí;

²í – ñòðóì ó íà ìàãí³÷óâàëüí³é îáìîòö³;

Wí – ÷èñëî âèòê³â íàìàãí³÷óâàëüíî¿ îáìîòêè.

Ïðè õîëîñòîìó õîä³ ïîò³ê Ôí âèçíà÷ຠÅÐÑ òà íàïðóãó ãåíåðàòîðà ñ²íWí Å0ã = ñÔí = =U0ã. (3.4) Rµí Çì³íîþ ñòðóìó íàìàãí³÷óâàííÿ çä³éñíþºòüñÿ ïëàâíå ðåãóëþâàííÿ íà ïðóãè õîëîñòîãî õîäó ³, îòæå, ðåæèìó éîãî ðîáîòè ïðè íàâàíòàæåíí³. Ìàê ñèìàëüíå çíà÷åííÿ íàïðóãè U0ã îáìåæóºòüñÿ óìîâàìè áåçïåêè ðîáîòè çâàðíèêà ³ â³äïîâ³äíî äî ÃÎÑÒ 304-82Å íå ìîæå ïåðåâèùóâàòè 100 Â.

̳í³ìàëüíà íàïðóãà õîëîñòîãî õîäó äåÿêîþ ì³ðîþ âèçíà÷ຠñòàá³ëüí³ñòü ãîð³ííÿ äóãè ïðè çâàðþâàíí³ íà ì³í³ìàëüíèõ ñòðóìàõ ³ òîìó íå ïîâèííà áóòè ìåíøîþ çà 45...50 Â.

Ó á³ëüøîñò³ ãåíåðàòîð³â äëÿ äóãîâîãî çâàðþâàííÿ º ³ ïîñë³äîâíà îáìî òêà çáóäæåííÿ. Ïî ö³é îáìîòö³, ÿêà ââ³ìêíóòà ïîñë³äîâíî ç äóãîþ, ïðîò³êຠñòðóì, ùî äîð³âíþº ñòðóìó äóãè. ßê ïðàâèëî, ïîñë³äîâí³ îáìîòêè çáó äæåííÿ, ùî ðîçòàøîâàí³ íà îêðåìèõ áàøìàêàõ êîðïóñó ãåíåðàòîðà, ìàþòü íåâåëèêó ê³ëüê³ñòü âèòê³â (3...5), ïåðåð³ç êîòðèõ ðîçðàõîâàíî ïî íîì³íàëü íîìó çâàðþâàëüíîìó ñòðóìó.

Ìàãí³òíèé ïîò³ê, ùî íàâîäèòüñÿ íàìàãí³÷óâàëüíîþ ñèëîþ ïîñë³äîâíî¿ îáìîòêè çáóäæåííÿ, âèíèêຠò³ëüêè ï³ä ÷àñ íàâàíòàæåííÿ ãåíåðàòîðà. Çà ëåæíî â³ä ñïîñîáó âìèêàííÿ ïîñë³äîâíî¿ îáìîòêè çáóäæåííÿ öåé ïîò³ê ñïðÿìîâàíèé çóñòð³÷íî àáî â³äïîâ³äíî äî íàìàãí³÷óâàëüíîãî ïîòîêó Ôí.

Çóñòð³÷íèé àáî ðîçìàãí³÷óâàëüíèé ìàãí³òíèé ïîò³ê Ôð íàâîäèòüñÿ íà ìàãí³÷óâàëüíîþ ñèëîþ ðîçìàãí³÷óâàëüíî¿ îáìîòêè çáóäæåííÿ Wð (äèâ.

ðèñ.3.1,à,â,ã);

â³äïîâ³äíèé àáî ï³äìàãí³÷óâàëüíèé ìàãí³òíèé ïîò³ê Ôï – ï³äìàãí³÷óâàëüíîþ îáìîòêîþ çáóäæåííÿ Wï (äèâ. ðèñ.3.1,á).

Ïîñë³äîâíà îáìîòêà çáóäæåííÿ ñåêö³îíîâàíà. Âìèêàþòü àáî âñ³ âèòêè ö³º¿ îáìîòêè, àáî ïîëîâèíó.

 îñòàííüîìó âèïàäêó ä³ÿ ìàãí³òíîãî ïîòîêó ïîñë³äîâíî¿ îáìîòêè çíà÷íî ïîñëàáëþºòüñÿ (ïðè çóñòð³÷íîìó âìèêàíí³) àáî ïîñèëþºòüñÿ (â³äïîâ³äíå âìèêàííÿ).

Ïðè íàÿâíîñò³ â ãåíåðàòîð³ ïîñë³äîâíî¿ ðîçìàãí³÷óâàëüíî¿ îáìîòêè (Wð ) ÅÐÑ ãåíåðàòîðà âèçíà÷àºòüñÿ ç ð³âíÿííÿ Åã = ñ(Ôí - Ôð ), (3.5) àáî ²íWí ²ãWð Åã = ñ. (3.6) Rµí Rµí ßêùî ïðèïóñòèòè, ùî Rµí Rµð, òî ìàòèìåìî ñ Åã = (²íWí - ²ãWð ).

(3.7) Rµ Íàïðóãà íà êëåìàõ ãåíåðàòîðà ïðè íàâàíòàæåíí³ ñ Uã = (²íWí - ²ãWð ) - ²ãRã. (3.8) Rµ Ç íàâåäåíèõ ð³âíÿíü âèò³êàº, ùî âîëüò-àìïåðí³ õàðàêòåðèñòèêè ãåíå ðàòîð³â ç ðîçìàãí³÷óâàëüíèìè ïîñë³äîâíèìè îáìîòêàìè çáóäæåííÿ áóäóòü êðóòîñïàäíèìè (ðèñ.3.2,à). Ïðè ðó÷íîìó äóãîâîìó çâàðþâàíí³ öå ñïðèÿº îáìåæåííþ ñòðóìó êîðîòêîãî çàìèêàííÿ ó ìåæàõ ²ê.ç = (1,25...1,5) ²ð, äå ²ð – ðîáî÷èé ñòðóì. Ïðè á³ëüøèõ çíà÷åííÿõ ²ê.ç ìîæëèâ³ ïðîïàëèíè, îáñèïàííÿ îáìàçêè òîùî.

Ðèñ. 3.2. Çîâí³øí³ âîëüò-àìïåðí³ (à) òà ðåãóëþâàëüí³ (á) õàðàêòåðèñòèêè ãåíåðàòîð³â ç ïîñë³äîâíèìè ðîçìàãí³÷óâàëüíèìè îáìîòêàìè çáóäæåííÿ Ïðè âèìèêàíí³ ðîçìàãí³÷óâàëüíî¿ îáìîòêè (äèâ. ðèñ.3.1,â – êëåìè 1–4) âîëüò-àìïåðíà õàðàêòåðèñòèêà ãåíåðàòîðà ñòຠïîëîãîñïàäíîþ (ðèñ.3.2,à) ïðè Wð = 0. гâíÿííÿ (3.8) ó öüîìó âèïàäêó ìຠâèãëÿä ñ Uã = (²íWí - ²ã Rã ) U0ã.

(3.9) Rµí Íàÿâí³ñòü ñåêö³îíóâàííÿ ðîçìàãí³÷óâàëüíî¿ îáìîòêè äຠçìîãó ñòóï³ í÷àcòî ðåãóëþâàòè âèõ³äí³ ïàðàìåòðè ãåíåðàòîðà. Çàâäÿêè öüîìó çðîñòຠêðàòí³ñòü ðåãóëþâàííÿ ñòðóìó ãåíåðàòîðà. Ç’ÿâëÿºòüñÿ ìîæëèâ³ñòü âèêîíó âàòè çâàðþâàííÿ íà ìàëèõ ñòðóìàõ ïðè ï³äâèùåí³é íàïðóç³ õîëîñòîãî õîäó.

Òèïîâ³ ðåãóëþâàëüí³ õàðàêòåðèñòèêè ãåíåðàòîðà ç ðîçìàãí³÷óâàëüíîþ îá ìîòêîþ íàâåäåí³ íà ðèñ.3.2,á.

Äëÿ ãåíåðàòîðà ç ï³äìàãí³÷óâàëüíîþ ïîñë³äîâíîþ îáìîòêîþ çáóä æåííÿ Wï (äèâ. ðèñ.3.1,á) ð³âíÿííÿ (3.5) òà (3.8) â³äïîâ³äíî çàïèñóþòüñÿ ó âèãëÿä³ Åã = ñ(Ôí + Ôï );

(3.10) ñ Uã = (²íWí + ²ãWï ) - ²ã Rã.

(3.11) Rµ Øëÿõîì çì³íè ÷èñëà âèòê³â ï³äìàãí³÷óâàëüíî¿ îáìîòêè ðåãóëþþòü êóò íàõèëó ÂÀÕ ãåíåðàòîðà (ðèñ.3.3). Ïðè ì³í³ìàëüíîìó ÷èñë³ âèòê³â Wï ãåíåðàòîð ìຠæîðñòêó çîâí³øíþ õàðàêòåðèñòèêó. Ó öüîìó âèïàäêó âèêî íóþòüñÿ ð³âíîñò³ ²ãWï ²ã Rã òà Uã U0ã. Ïðè á³ëüøîìó ÷èñë³ âèòê³â ñïî ñòåð³ãàºòüñÿ íåð³âí³ñòü ²ãWï > ²ãRã. Çîâí³øíÿ õàðàêòåðèñòèêà ãåíåðàòîðà áóäå çðîñòàþ÷îþ.

Äëÿ æèâëåííÿ íàìàãí³÷óâàëüíî¿ îá ìîòêè çáóäæåííÿ íåîáõ³äíà ïîñò³éíà íà ïðóãà, ÿêà íå çàëåæèòü â³ä ðåæèìó ðîáîòè ãåíåðàòîðà. Öå ëåãêî äîñÿãàºòüñÿ ó ãåíåðà òîðàõ ç íåçàëåæíèì çáóäæåííÿì øëÿõîì çàñòîñóâàííÿ àâòîíîìíîãî äæåðåëà, íà ïðèêëàä, íàï³âïðîâ³äíèêîâîãî âèïðÿìëÿ÷à, ÿêùî ÿê åëåêòðîïðèâîä âèêîðèñòàíî åëåê òðîäâèãóí çì³ííîãî ñòðóìó.

Ðèñ. 3.3. Çîâí³øí³ âîëüò Çíà÷íî ñêëàäí³øå îòðèìàòè ïîñò³éíó àìïåðí³ õàðàêòåðèñòèêè ãåíåðàòîð³â ç ïîñë³äîâíèìè íàïðóãó äëÿ æèâëåííÿ íàìàãí³÷óâàëüíî¿ ï³äìàãí³÷óâàëüíèìè îáìîòêè ó ñàìîìó ãåíåðàòîð³ (ó ãåíåðàòî îáìîòêàìè çáóäæåííÿ ðàõ ç ñàìîçáóäæåííÿì). Ç ö³ºþ ìåòîþ ì³æ îñíîâíèìè ù³òêàìè À ³  (äèâ. ðèñ.3.1,ã) íà êîëåêòîð³ âñòàíîâëþþòü ïðîì³æíó ù³òêó Ñ. Íàïðóãà íà ù³òêàõ À, Ñ áëèçü êà äî ïîñò³éíî¿ òà ìàëî çàëåæèòü â³ä ðåæèìó ðîáîòè ãåíåðàòîðà.

Ïîñò³éí³ñòü íàïðóãè äîñÿãàºòüñÿ øëÿõîì âèêîðèñòàííÿ ìàãí³òíîãî ïîòîêó, ùî íàâîäèòüñÿ íàìàãí³÷óâàëüíîþ ñèëîþ ÿê³ðíî¿ îáìîòêè Wÿ àáî ðåàêö³¿ ÿêîðÿ (ðèñ.3.4,à).

̳æ ù³òêàìè À ³ Ñ ä³þòü ð³âíîì³ðíî ðîçïîä³ëåí³ ìàãí³òí³ ïîòîêè: íà ìàãí³÷óâàëüíî¿ îáìîòêè Ôí, ðîçìàãí³÷óâàëüíî¿ îáìîòêè Ôð òà ï³äìàãí³÷óâàëüíî¿ ÿê³ðíî¿ îáìîòêè Ôÿ.í. Ðåàêö³ÿ ÿêîðÿ ïîñëàáëþº ä³þ ðîç ìàãí³÷óâàëüíîãî ïîòîêó. ÅÐÑ íà ù³òêàõ À, Ñ âèçíà÷èòüñÿ ç âèðàçó ñ ÅÀ,Ñ = (Ôí - Ôð + Ôÿ.í ). (3.12) Äëÿ âèêîíàííÿ óìîâè ÅÀ,Ñ = const íåîáõ³äíî, ùîá Ôð Ôÿ.í. Òîä³ ñ ÅÀ,Ñ = ²íWí = const.

2Rµ Ç ñõåìè ðîçïîä³ëó ìàãí³òíèõ ïîòîê³â âèäíî, ùî íà ä³ëÿíö³ ÂÑ ðåàêö³ÿ ÿêîðÿ Ôÿ.ð ï³äñèëþº ä³þ ðîçìàãí³÷óâàëüíîãî ïîòîêó Ôð. Ïðè çá³ëüøåíí³ íàâàíòàæåííÿ ïàä³ííÿ íàïðóãè íà ù³òêàõ Â, Ñ ð³çêî ï³äñèëþºòüñÿ (ðèñ.3.4,á).

Çì³íà çâàðþâàëüíîãî ñòðóìó â ãåíåðàòîðàõ ç ñàìî çáóäæåííÿì çä³éñíþºòüñÿ òàê ñàìî, ÿê ³ â ãåíåðàòîðàõ ç íåçàëåæíèì çáóäæåííÿì.

Ãåíåðàòîðè ç ñàìîçáóä æåííÿì ìåíø ÷óòëèâ³ äî êî ðîòêî÷àñíèõ çì³í (áëèçüêî ±10 %) íàïðóãè æèâèëüíî¿ Ðèñ 3.4. Ðîçïîä³ë ìàãí³òíèõ ïîòîê³â (à) ìåðåæ³, ùî º ¿õ ïåðåâàãîþ òà çì³íà íàïðóãè íà ä³ëÿíêàõ ïîð³âíÿíî ç ãåíåðàòîðàìè ç ÀÑ, ÂÑ, À ïðè íàâàíòàæåíí³ (á) íåçàëåæíèì çáóäæåííÿì.

â ãåíåðàòîðàõ ³ç ñàìîçáóäæåííÿì 3.2. Ïðèíöèï ðîáîòè òà õàðàêòåðèñòèêè âåíòèëüíèõ çâàðþâàëüíèõ ãåíåðàòîð³â Âåíòèëüíèé çâàðþâàëüíèé ãåíåðàòîð ÿâëÿº ñîáîþ êîìá³íàö³þ ãåíåðà òîðà çì³ííîãî ñòðóìó òà âèïðÿìíîãî áëîêà. Ó âåíòèëüíîìó ãåíåðàòîð³, íà â³äì³íó â³ä êîëåêòîðíîãî, âèïðÿìëÿ÷ º íå ìåõàí³÷íèì, à íàï³â ïðîâ³äíèêîâèì. Çàñòîñóâàííÿ ñèëüíîñòðóìîâèõ íàï³âïðîâ³äíèêîâèõ ä³îä³â (àáî òèðèñòîð³â) äàëî çìîãó ñòâîðèòè âèïðÿìëÿ÷ íàïðóãè òà ñòðóìó äëÿ åëåêòðîìàøèííèõ ãåíåðàòîð³â áóäü-ÿêîãî êîíñòðóêòèâíîãî âèêîíàííÿ, íà ïðèêëàä ñèíõðîííèõ, ³íäóêòîðíèõ, àñèíõðîííèõ. Òîìó ó ñâ³òîâ³é ïðàêòèö³ çóñòð³÷àþòüñÿ âåíòèëüí³ çâàðþâàëüí³ ãåíåðàòîðè, âèêîíàí³ íà áàç³ åëåê òðè÷íèõ ìàøèí çì³ííîãî ñòðóìó ïðàêòè÷íî âñ³õ â³äîìèõ âèðîáíèê³â. Íàé ÷àñò³øå âèêîðèñòîâóþòü ³íäóêòîðíèé ãåíåðàòîð çì³ííîãî ñòðóìó.  ³íäóêòîðí³é ìàøèí³ (²Ì) çì³íþºòüñÿ ò³ëüêè çíà÷åííÿ ìàãí³òíî¿ ³íäóêö³¿ ó ðîáî÷îìó çàçîð³ ì³æ ñòàòîðîì ³ ðîòîðîì, ¿¿ íàïðÿì çàëèøàºòüñÿ ïîñò³éíèì.

Òèïîâó åëåêòðè÷íó ñõåìó âåíòèëüíîãî ãåíåðàòîðà ç ñàìîçáóäæåííÿì òà íàéá³ëüø ðîçïîâñþäæåíó êîíñòðóêö³þ ²Ì äëÿ âåíòèëüíèõ ãåíåðàòîð³â ïîêàçàíî íà ðèñ.3.5.

Ðîòîð ãåíåðàòîðà ñêëàäàºòüñÿ ç äâîõ ñòàëåâèõ ïàêåò³â 3 ³ 8 (ðèñ.3.5,à), ÿê³ ðîçì³ùåí³ íà ñï³ëüíîìó âàëó 1(7) òà ìàþòü ïîëþñè. Ïðè öüîìó ïîëþñè îäíîãî ïàêåòà çñóíóò³ íà 180° â³äíîñíî ïîëþñ³â äðóãîãî ïàêåòà. Äëÿ ïðî õîäæåííÿ ìàãí³òíîãî ïîòîêó âçäîâæ îñ³ ãåíåðàòîðà ïåðåäáà÷åíà ñòàëåâà âòóëêà 10. Îáìîòêà çáóäæåííÿ 6 ïðèêð³ïëåíà ñïåö³àëüíèì ïðèñòðîºì 4 íå ðóõîìî äî êîðïóñó ãåíåðàòîðà 2, ùî âèêîíàíèé ³ç ìàãí³òîì’ÿêîãî ìàòåð³àëó, ³ ðîçòàøîâàíà ïîì³æ ïàêåòàìè ðîòîðà. Íà ñòàòîð³ ãåíåðàòîðà 5, ùî òàêîæ ñêëàäàºòüñÿ ³ç äâîõ ïàêåò³â, ðîçì³ùåíà òðè ôàçíà ñèëîâà îáìîòêà 9.

Çì³íà ìàãí³òíîãî ïîòîêó, ç÷åïëåíîãî ç îáìîòêîþ ÿêîðÿ, äîñÿãàºòüñÿ ÷åðåç ïåð³îäè÷íó çì³íó ìàãí³òíîãî îïîðó íà øëÿõó ðîáî÷îãî ïîòîêó ïðè îáåðòàíí³ çóá÷àñòîãî ðîòîðà.

Òîìó ³íäóêö³ÿ ó çàçîð³ ²Ì ìຠïóëüñóþ÷èé õàðàêòåð ³ ì³ñòèòü çì³ííó (ðîáî÷ó) òà ïîñò³éíó (íåðîáî÷ó) ñêëàäîâ³.

Íàÿâí³ñòü ïîñò³éíî¿ ñêëàäîâî¿ ìàãí³òíîãî ïîòîêó º ãîëîâíèì íåäîë³êîì ²Ì òîìó, ùî âîíà íå áåðå ó÷àñò³ ó íàâåäåíí³ ÅÐÑ, à ò³ëüêè çàâàíòàæóº ìàãí³òîïðîâ³ä òà ïîòðåáóº ³ñòîòíîãî çá³ëüøåííÿ éîãî îá’ºìó ³ ìàñè ïîð³âíÿíî ³ç çâè÷àéíèìè ñèíõðîííèìè ìàøèíàìè. Öåé íåäîë³ê ÷àñò êîâî êîìïåíñóºòüñÿ çà ðàõó íîê ï³äâèùåíî¿ ÷àñòîòè ÅÐÑ Ðèñ 3.5. Êîíñòðóêö³ÿ ³íäóêòîðíî¿ ìàøè (200...400 Ãö), ùî âèçíà íè (à), åëåêòðè÷íà ñõåìà âåíòèëüíîãî ÷àºòüñÿ øâèäê³ñòþ îáåðòàííÿ ãåíåðàòîðà (á) òà éîãî çîâí³øí³ âîëüò ðîòîðà òà ÷èñëîì çóáö³â íà àìïåðí³ õàðàêòåðèñòèêè (â) íüîìó, ÿêå ìîæíà çá³ëüøèòè.

Äî ïåðåâàã ²Ì ñë³ä â³äíåñòè ïðîñòîòó êîíñòðóêö³¿ ðîòîðà, âèñîêó íàä³éí³ñòü, çðó÷í³ñòü ðåãóëþâàííÿ, ï³äâèùåíó ïðàöåçäàòí³ñòü ó ñêëàäíèõ çîâí³øí³õ óìîâàõ.

Ïðèðîäí³ çîâí³øí³ âîëüò-àìïåðí³ õàðàêòåðèñòèêè âåíòèëüíîãî ãåíå ðàòîðà ñïàäí³, âîíè ôîðìóþòüñÿ çà ðàõóíîê âåëèêîãî ³íäóêòèâíîãî îïîðó ôàç îáìîòîê ñòàòîðà. Ïðè ïóñêó, êîëè ðîòîð ãåíåðàòîðà ïî÷èíຠîáåðòàòè ñÿ â³ä ïðèâîäíîãî äâèãóíà, íà âèâîäàõ ñòàòîðíî¿ îáìîòêè (² òà ²², ðèñ.3.5,á) ç’ÿâëÿºòüñÿ ÅÐÑ áëèçüêî 7...8 Â, çàâäÿêè çàëèøêîâîìó ìàãíåòèç ìîâ³ ïîëþñ³â ðîòîðà. Òðàíñôîðìàòîð Ò1 ï³äâèùóº öþ íàïðóãó ³ ÷åðåç ä³îä VD3 ¿¿ ñåðåäíº çíà÷åííÿ çà ï³âïåð³îä ïîäàºòüñÿ íà êëåìè îáìîòêè çáóä æåííÿ ÎÇ (ó öåé ÷àñ ä³îä VD1 çàêðèòèé). Ó íàñòóïíèé ï³âïåð³îä ä³îä VD â³äêðèòèé, ³ ÷åðåç íüîãî éäå ñòðóì çà ðàõóíîê åíåð㳿, íàãðîìàäæåíî¿ ó ìàãí³òíîìó ïîë³ ÎÇ ó ïîïåðåäí³é ï³âïåð³îä.

Ãåíåðàòîð çáóäæóºòüñÿ äî íàïðóãè õîëîñòîãî õîäó, ÿêà íàñòðîþºòüñÿ ðåçèñòîðîì R1. Ç ï³äâèùåííÿì íàâàíòàæåííÿ íàïðóãà íà ôàçàõ ñòàòîðíî¿ îáìîòêè çíèæóºòüñÿ ³ ðàçîì ç öèì çìåíøóºòüñÿ ñåðåäíº çíà÷åííÿ âèïðÿì ëåíî¿ çà äîïîìîãîþ ä³îäà VD3 âòîðèííî¿ íàïðóãè òðàíñôîðìàòîðà Ò1. Ïðè íàâàíòàæåíí³ îäíî÷àñíî ç Ò1 îáìîòêó ÎÇ ÷åðåç ä³îä VD2 ïî÷èíຠæèâèòè âèïðÿìëåíèì ñòðóìîì âòîðèííà îáìîòêà òðàíñôîðìàòîðà ñòðóìó ÒÀ2.

Âåíòèëüíèé ãåíåðàòîð ìຠäâà ä³àïàçîíè ðåãóëþâàííÿ ñòðóìó (çà ðàõó íîê âìèêàííÿ îäí³º¿ àáî äâîõ ñòàòîðíèõ îáìîòîê, ðèñ.3.5,â). Ïëàâíå ðåãó ëþâàííÿ çâàðþâàëüíîãî ñòðóìó ó ìåæàõ êîæíîãî ä³àïàçîíó òà çì³íà êðó òîñò³ çîâí³øíüî¿ õàðàêòåðèñòèêè ãåíåðàòîðà çàáåçïå÷óºòüñÿ ðåçèñòîðîì R2.

Îñòàíí³ì ÷àñîì, ó 90-³ ðîêè, íà ñâ³òîâîìó ðèíêó çâàðþâàëüíîãî óñòàò êóâàííÿ ç’ÿâèëèñÿ àãðåãàòè íà áàç³ àñèíõðîííèõ ãåíåðàòîð³â ç òèðèñòîðíè ìè âèïðÿìíèìè áëîêàìè. Ç êóðñó òåîðåòè÷íèõ îñíîâ åëåêòðîòåõí³êè â³äîìî: ÿêùî ðîòîð àñèíõðîííîãî äâèãóíà îáåðòàòè ç ÷àñòîòîþ, ÿêà ïåðå âèùóº ÷àñòîòó îáåðòàííÿ ìàãí³òíîãî ïîòîêó ñòàòîðà, òî äâèãóí ïåðåéäå ó ðåæèì àñèíõðîííîãî ãåíåðàòîðà.  àñèíõðîííîìó ãåíåðàòîð³, ùî ïðàöþº íà àâòîíîìíå íàâàíòàæåííÿ, ðåàêòèâíà ïîòóæí³ñòü, ïîòð³áíà äëÿ çáóäæåí íÿ ãåíåðàòîðà, ïîâèííà âèðîáëÿòèñÿ îêðåìèì äæåðåëîì. ßê ïðàâèëî, òà êèì äæåðåëîì ñëóæèòü áàòàðåÿ êîíäåíñàòîð³â, ùî âìèêàþòüñÿ ïàðàëåëüíî ç íàâàíòàæåííÿì ãåíåðàòîðà. Òàê³ çâàðþâàëüí³ àãðåãàòè ñêëàäí³ø³ çà êîí ñòðóêö³ºþ, í³æ âåíòèëüí³ ãåíåðàòîðè, àëå öÿ ñêëàäí³ñòü êîìïåíñóºòüñÿ äîñòàòíüî âèñîêèìè ¿õ åêñïëóàòàö³éíèìè õàðàêòåðèñòèêàìè.

Òèðèñòîðíèé âèïðÿìëÿ÷ ñêëàäàºòüñÿ çà ìîñòîâîþ ñõåìîþ òà âìè êàºòüñÿ äî âèõ³äíèõ êëåì çâàðþâàëüíî¿ îáìîòêè, ÿêà ðîçì³ùåíà íà ñòàòîð³ ðàçîì ç îáìîòêîþ çáóäæåííÿ. Çîâí³øí³ õàðàêòåðèñòèêè íåîáõ³äíî¿ ôîðìè òàêîãî äæåðåëà æèâëåííÿ ôîðìóþòüñÿ ñõåìîþ êåðóâàííÿ ñèëîâèì òèðè ñòîðíèì áëîêîì, ùî æèâèòüñÿ â³ä àâòîíîìíî¿ äîïîì³æíî¿ ìåðåæ³ àáî â³ä ñèëîâî¿ îáìîòêè ç çàñòîñóâàííÿì ô³ëüòðóþ÷èõ ïðèñòðî¿â.

Àñèíõðîíí³ ãåíåðàòîðè ìàþòü ïåâí³ ñïåöèô³÷í³ îñîáëèâîñò³, çîêðåìà âîíè çì³íþþòü ÷àñòîòó ñòðóìó, ùî ãåíåðóºòüñÿ, ïðè çì³í³ íàâàíòàæåííÿ âíàñë³äîê çì³íè øâèäêîñò³ ìàãí³òíîãî ïîòîêó. Ñòàá³ë³çóâàòè ÷àñòîòó ìîæ íà øëÿõîì çì³íè ÷àñòîòè îáåðòàííÿ ïðèâîäó. Äëÿ çâàðþâàëüíîãî àãðåãàòó ç ïðèâîäîì â³ä äâèãóíà âíóòð³øíüîãî çãîðÿííÿ öå çàáåçïå÷óºòüñÿ ïðîñòî.

Á³ëüø âàæëèâèì çàâäàííÿì º ï³äòðèìóâàííÿ ïîñò³éíèìè ñèëè ñòðóìó òà íàïðóãè â äóç³, ÿêå âèð³øóºòüñÿ çà äîïîìîãîþ âèõ³äíîãî ñèëîâîãî òèðè ñòîðíîãî áëîêà òà âóçëà êåðóâàííÿ íèì.

Íà ðèñ.3.6 íàâåäåíî áëîê-ñõåìó àñèíõðîííîãî çâàðþâàëüíîãî ãåíåðà òîðà, ðîçðîáëåíîãî â ²ÅÇ ³ìåí³ ª.Î.Ïàòîíà íà áàç³ ñåð³éíîãî åëåêòðè÷íîãî äâèãóíà òèïó ÀÌÓ 200-4 ïîòóæí³ñòþ 30 êÂò. Íà ñòàòîð³ ãåíåðàòîðà ðîçì³ùåí³ äâ³ òðèôàçí³ ãàëü âàí³÷íî íå ïîâ'ÿçàí³ îáìîòêè:

ñèëîâà òà çáóäæåííÿ.

ªìí³ñíèé áëîê ñêëà äàºòüñÿ ç íàáîðó êîíäåíñàòîð³â ç ðîáî÷îþ íàïðóãîþ 400 Â, ÿê³ ìîæóòü àâòîìàòè÷íî ïåðåìè êàòèñÿ çàëåæíî â³ä ðåæèìó ðî áîòè ãåíåðàòîðà.

Ðèñ. 3.6. Áëîê-ñõåìà àñèíõðîííîãî çâàðþ Òèðèñòîðíèé âèïðÿìëÿ÷, âàëüíîãî ãåíåðàòîðà (ÀÇÃ):

ùî ââ³ìêíóòèé äî âèõ³äíèõ çà ÁÇ – áëîê çáóäæåííÿ;

Ò – òèðèñòîðíèé òèñêà÷³â ñòàòîðíî¿ îáìîòêè, º âèïðÿìëÿ÷;

ÁÊÒ – áëîê êåðóâàííÿ ÷àñòèíîþ áëîêà ôîðìóâàííÿ òèðèñòîðàìè;

L – ñòàá³ë³çóþ÷èé äðîñåëü çîâí³øíüî¿ õàðàêòåðèñòèêè ãå íåðàòîðà.

Áëîê êåðóâàííÿ æèâèòüñÿ â³ä äîïîì³æíî¿ àâòîíîìíî¿ ìåðåæ³ àáî ñè ëîâî¿ îáìîòêè ç âèêîðèñòàííÿì ô³ëüòðóþ÷èõ ïðèñòðî¿â.

3.3. Äèíàì³÷í³ âëàñòèâîñò³ ãåíåðàòîð³â Á³ëüø³ñòü ìàøèííèõ äæåðåë æèâëåííÿ ïîñò³éíîãî ñòðóìó âèêîðèñòî âóþòüñÿ äëÿ ðó÷íîãî äóãîâîãî çâàðþâàííÿ òà ð³çàííÿ, òîìó ðîçãëÿíóò³ âè ùå çîâí³øí³ ñòàòè÷í³ õàðàêòåðèñòèêè ãåíåðàòîð³â íå ó ïîâí³é ì³ð³ äàþòü çìîãó îäíîçíà÷íî âèçíà÷èòè ñòóï³íü ïðèäàòíîñò³ ãåíåðàòîðà äëÿ îçíà÷åíî ãî ñïîñîáó çâàðþâàííÿ. г÷ ó òîìó, ùî ó ïðîöåñ³ çâàðþâàííÿ çíà÷åííÿ íà ïðóãè ³ ñòðóìó áåçïåðåðâíî çì³íþþòüñÿ ç âåëèêîþ øâèäê³ñòþ. Öå ïîâ’ÿçàíî ç ìåõàí³çìîì ïî÷àòêîâîãî çáóäæåííÿ äóãè òà ïðîöåñàìè ïåðåíå ñåííÿ åëåêòðîäíîãî ìåòàëó ó çâàðþâàëüíó âàííó ï³ä ÷àñ çâàðþâàííÿ, òîáòî ìàþòü ì³ñöå ïåð³îäè÷í³ êîðîòê³ çàìèêàííÿ äóãîâîãî ïðîì³æêó ç íàñòóïíèì ïîâòîðíèì çáóäæåííÿì äóãè. Òàêèì ÷èíîì, ï³ä ÷àñ çâàðþâàííÿ ãåíåðàòîð ïðàöþº ó äèíàì³÷íîìó ðåæèì³, ùî ïîñò³éíî çì³íþºòüñÿ. Òîìó ñòàá³ëüí³ñòü çáóäæåííÿ òà ãîð³ííÿ äóãè, à òàêîæ ÿê³ñòü ïåðåíåñåííÿ ìåòàëó âåëèêîþ ì³ðîþ âèçíà÷àþòüñÿ íå ëèøå ñòàòè÷íèìè âëàñòèâîñòÿìè ãåíåðàòîðà, à é éîãî äèíàì³÷íèìè âëàñòèâîñòÿìè, òîáòî ÿê³ñòþ ïåðåõ³äíèõ ïðîöåñ³â ãåíå ðàòîðà ïðè íàÿâíîñò³ çáóðåíü ó äóç³, ùî øâèäêî çì³íþþòüñÿ ç ÷àñîì.

Äèíàì³÷í³ âëàñòèâîñò³ ãå íåðàòîð³â âèçíà÷àþòüñÿ ñó êóïí³ñòþ ïîêàçíèê³â ÿêîñò³ éîãî ïåðåõ³äíèõ ïðîöåñ³â, ÿê³ äî ñë³äæóþòüñÿ çà äîïîìîãîþ îñ öèëîãðàì.

Îñöèëîãðàìè, ùî äàþòü çìîãó ïðèáëèçíî ñóäèòè ïðî äèíàì³÷í³ âëàñòèâîñò³ êîëåê Ðèñ. 3.7. Äî âèçíà÷åííÿ ïîêàçíèê³â òîðíîãî ãåíåðàòîðà, ïîêàçàí³ íà ÿêîñò³ ïåðåõ³äíèõ ïðîöåñ³â êîëåêòîð ðèñ.3.7. Îñöèëîãðàìà à íàé íîãî ãåíåðàòîðà: à – õîëîñòèé õ³ä – êî á³ëüøîþ ì³ðîþ áëèçüêà äî ïðî ðîòêå çàìèêàííÿ – õîëîñòèé õ³ä;

öåñó ïî÷àòêîâîãî çáóäæåííÿ äó á – ðîáî÷èé ðåæèì – êîðîòêå çàìèêàí íÿ;

â – ðîáî÷èé ðåæèì – õîëîñòèé õ³ä ãè, á – äî êîðîòêîãî çàìèêàííÿ äóãîâîãî ïðîì³æêó êðàïëåþ ðîçïëàâëåíîãî ìåòàëó (áåç ïîâòîðíîãî çáóäæåííÿ äóãè), â – äî îáðèâó ïðîöåñó çâàðþâàííÿ.

Äèíàì³÷í³ âëàñòèâîñò³ ãåíåðàòîðà îö³íþþòüñÿ ÷åðåç åêñòðåìàëüí³ çíà÷åííÿ ñòðóìó òà íàïðóãè ïðè ìèòòºâ³é çì³í³ äîâæèíè äóãè. Ïðè öüîìó, ÿê âèäíî ç îñöèëîãðàì, åêñòðåìàëüí³ çíà÷åííÿ ñòðóìó ( ², ² ) ê.ï³ê ê.ï³ê.ð á³ëüø³ çà ñòàë³ ( ²,² ), à åêñòðåìàëüí³ çíà÷åííÿ íàïðóãè (U U ) êñ ð ã.min, ã. ð.min ìåíøå ñòàëîãî (Uã0 ). Ó ãðóáîìó íàáëèæåíí³ ïðè âèáîð³ àáî ðîçðàõóíêó êîëåêòîðíîãî ãåíåðàòîðà äëÿ ðó÷íîãî äóãîâîãî çâàðþâàííÿ íåîáõ³äíî, ùîá åêñòðåìàëüí³ çíà÷åííÿ öèõ âåëè÷èí ïðÿìóâàëè äî ¿õ ñòàëèõ çíà÷åíü, òîáòî ² U ² ê.ï³ê.ð Uã min ã.ð min ê.ï³ê 1;

1;

1;

1.

² ² Uã0 U êñ êñ ã Ãîëîâíîþ âåëè÷èíîþ ùî õàðàêòåðèçóº ÿê³ñòü ïåðåõ³äíèõ ïðîöåñ³â çâàðþâàëüíîãî ãåíåðàòîðà çã³äíî ç ÃÎÑÒ 304-82Å º âåëè÷èíà Uã min. Âîíà íå ïîâèííà áóòè ìåíøå 24  ó ðåæèì³ ì³í³ìàëüíîãî ñòðóìó òà 37  ó ðå æèì³ íîì³íàëüíîãî ñòðóìó.

Âàæëèâèì ïîêàçíèêîì äèíàì³÷íèõ âëàñòèâîñòåé çâàðþâàëüíîãî ãåíå ðàòîðà º òàêîæ ïîêàçíèê, ùî âèçíà÷ຠñòðóì êîðîòêîãî çàìèêàííÿ ²ê.ð ó ìîìåíò îáðèâó êðàïë³ tê.ç. Öåé ïîêàçíèê õàðàêòåðèçóºòüñÿ ñåðåäíüîþ øâèäê³ñòþ íàðîñòàííÿ ñòðóìó êîðîòêîãî çàìèêàííÿ:

²ê.ð - ²ð Vð = À/ñ, (3.13) tê.ç äå ²ê.ð – ñòðóì êîðîòêîãî çàìèêàííÿ ï³ñëÿ çàê³í÷åííÿ ÷àñó, ïðèáëèçíî ð³âíîãî òðèâàëîñò³ êîðîòêîãî çàìèêàííÿ äóãîâîãî ïðîì³æêó êðàïëåþ ðîçï ëàâëåíîãî ìåòàëó. Öÿ òðèâàë³ñòü ìîæå áóòè â³ä òèñÿ÷íèõ äî ñîòèõ ÷àñòîê ñåêóíäè.

Âåëè÷èíà ²ê.ð âïëèâຠíà ðîçáðèçêóâàííÿ ìåòàëó ïðè çâàðþâàíí³. ×èì á³ëüøà öÿ âåëè÷èíà, çà ³íøèõ ð³âíèõ óìîâ, òèì á³ëüøå ðîçáðèçêóâàííÿ ìå òàëó. Òîìó çíèæåííÿ ²ê.ð â êîëåêòîðíèõ ãåíåðàòîðàõ – öå åôåêòèâíèé øëÿõ óñóíåííÿ ï³äâèùåíîãî ðîçáðèçêóâàííÿ ìåòàëó ïðè çâàðþâàíí³, îñîá ëèâî â ãåíåðàòîðàõ ç æîðñòêèìè çîâí³øí³ìè õàðàêòåðèñòèêàìè.

Çâàðþâàëüí³ âëàñòèâîñò³ âåíòèëüíèõ ãåíåðàòîð³â, ÿê ³ êîëåêòîðíèõ, çàëåæàòü â³ä õàðàêòåðèñòèê ïåðåõ³äíèõ ïðîöåñ³â, ùî â³äáóâàþòüñÿ â åëåê òðè÷í³é ìàøèí³ ï³ä ÷àñ çâàðþâàííÿ. Ïðè æèâëåíí³ çâàðþâàëüíî¿ äóãè â³ä âåíòèëüíîãî ãåíåðàòîðà õàðàêòåð ïðîò³êàííÿ ïåðåõ³äíèõ ïðîöåñ³â, îáóìîâ ëåíèõ çì³íîþ äîâæèíè äóãè, çàëåæèòü íàñàìïåðåä â³ä ÷àñòîòè ñòðóìó ÿêî ðÿ òà â³ä âíóòð³øí³õ ïàðàìåòð³â ãåíåðàòîðà. Âñòàíîâëåíî, ùî ó ðàç³ çàñòî ñóâàííÿ òðèôàçíèõ îáìîòîê ÿêîðÿ äîáð³ çâàðþâàëüí³ âëàñòèâîñò³ íàáóâà þòüñÿ ïðè ÷àñòîòàõ ÿêîðÿ f = 150...400 Ãö. Âèïðÿìëåíèé ñòðóì êîðîòêîãî çàìèêàííÿ äîñÿãຠñâîãî ï³êîâîãî çíà÷åííÿ Iê.ï³ê. ïðèáëèçíî ÷åðåç ïîëîâèíó ïåð³îäó, òîáòî ÷åðåç ÷àñ t = â³ä ïî÷àòêó êîðîòêîãî çàìèêàííÿ. Òîìó 2 f ï³äâèùåííÿ ÷àñòîòè ñòðóìó ÿêîðÿ íà÷å ïðèñêîðþº ïåðåõ³äíèé ïðîöåñ òà ïðèâîäèòü äî òîãî, ùî ïðè çâàðþâàíí³ êðàïëÿ ðîçïëàâëåíîãî ìåòàëó â³äðèâàºòüñÿ âæå ïðè ðîáîò³ ãåíåðàòîðà íà ñïàäí³é ÷àñòèí³ êðèâî¿ âèïðÿì ëåíîãî ñòðóìó êîðîòêîãî çàìèêàííÿ (ðèñ.3.8). Ñòðóì ²â³äð ó ìîìåíò â³äðèâó êðàïë³ ñòຠçíà÷íî ìåíøå çà ñâîº ìàêñèìàëüíå çíà ÷åííÿ Iê.ï³ê. Öå äຠçìîãó ³ñòîòíî çìåíøèòè ðîçáðèçêóâàííÿ åëåê òðîäíîãî ìåòàëó ïðè çâàðþâàíí³ â³ä âåíòèëüíîãî ãåíåðàòîðà.

Âàæëèâå çíà÷åííÿ äëÿ ÿêîñò³ çâàðþâàííÿ òà ñòàá³ëü íîñò³ ãîð³ííÿ äóãè ìຠïðîöåñ â³äíîâëåííÿ íàïðóãè õîëîñòîãî õîäó ï³ñëÿ îáðèâó êîðîòêîãî çàìèêàííÿ. Ïðîöåñ â³äíîâëåííÿ Ðèñ. 3.8. Êðèâ³ ìèòòºâèõ çíà÷åíü ñòðóìó íàïðóãè çàëåæèòü â³ä ³íåð òà íàïðóãè ï³ä ÷àñ ïåðåõ³äíèõ ïðîöåñ³â ö³éíîñò³ êîëà çáóäæåííÿ ³ òîìó ó âåíòèëüíîìó ãåíåðàòîð³:

â ³íäóêòîðíèõ ìàøèíàõ ïðî à – õîëîñòèé õ³ä – êîðîòêå çàìèêàííÿ;

äîâæóºòüñÿ ïîð³âíÿíî äîâãî á – êîðîòêå çàìèêàííÿ – õîëîñòèé õ³ä;

(0,25...1,5 ñ). Ó öüîìó âèïàäêó â – ðîáî÷èé ðåæèì çâàðþâàííÿ øâèäê³ñòü çðîñòàííÿ íàïðóãè ï³ñëÿ îáðèâó êîðîòêîãî çàìè êàííÿ ìåíøå, í³æ øâèäê³ñòü ïðîöåñ³â, ùî ïðîò³êàþòü ó çâàðþâàëüíîìó êîë³. Òîìó äëÿ âåíòèëüíèõ ãåíåðàòîð³â ñòàá³ëüí³ñòü ïîâòîðíîãî çáóäæåííÿ äóãè õàðàêòåðèçóºòüñÿ çíà÷åííÿì íàïðóãè, ùî ç’ÿâëÿºòüñÿ íà êëåìàõ ãåíå ðàòîðà ó ìîìåíò îáðèâó êîðîòêîãî çàìèêàííÿ Uã min (ðèñ.3.8,á).

Îñê³ëüêè â³äðèâ êðàïë³ ïðè çâàðþâàíí³, ÿê ïðàâèëî, â³äáóâàºòüñÿ ïðè çíà÷åííÿõ ñòðóìó, á³ëüøèõ çà ðîáî÷³, çíà÷åííÿ íàïðóãè Uã min ïðè çâàðþ âàíí³ â³ä âåíòèëüíîãî ãåíåðàòîðà çàâæäè çàäîâîëüíÿº óìîâ³ Uã min = 20 + 0,04² (ó âîëüòàõ) ³ ïðîöåñ ãîð³ííÿ äóãè â³äçíà÷àºòüñÿ âèñîêîþ ñòàá³ëüí³ñòþ.

Âíàñë³äîê ñïðèÿòëèâèõ ïåðåõ³äíèõ ïðîöåñ³â âåíòèëüí³ ãåíåðàòîðè â³äçíà÷àþòüñÿ äîáðèìè çâàðþâàëüíèìè âëàñòèâîñòÿìè, ó òîìó ÷èñë³ íåâå ëèêèìè âòðàòàìè åëåêòðîäíîãî ìåòàëó (ìàëèì ðîçáðèçêóâàííÿì), ñòàá³ëüíèì ãîð³ííÿì òà åëàñòè÷í³ñòþ äóãè.

3.4. Çàãàëüíà õàðàêòåðèñòèêà òèïîâèõ ïðîìèñëîâèõ çâàðþâàëüíèõ ìàøèííèõ äæåðåë æèâëåííÿ ïîñò³éíîãî ñòðóìó Çâàðþâàëüíèé ïåðåòâîðþâà÷ ÿâëÿº ñîáîþ åëåêòðîìàøèííó óñòàíîâêó, ùî ñêëàäàºòüñÿ ç ïðèâîäíîãî åëåêòðîäâèãóíà òà çâàðþâàëüíîãî ãåíåðàòîðà.

ßê ïðèâîä ó ïåðåòâîðþâà÷³â âèêîðèñòîâóþòü êîðîòêîçàìêíåí³ àñèí õðîíí³ òðèôàçí³ åëåêòðîäâèãóíè, ÿê³ ó á³ëüøîñò³ âèïàäê³â ìàþòü ôàçí³ îá ìîòêè, ç’ºäíàí³ ç³ðêîþ, òà ðîçðàõîâàí³ íà ë³í³éíó íàïðóãó 380 Â. Ïåðåòâî ðþâà÷³ ïðèçíà÷åí³ äëÿ ðîáîòè ÿê ó çàêðèòèõ ïðèì³ùåííÿõ, òàê ³ íà â³äêðèòîìó ïîâ³òð³.

Çâàðþâàëüí³ àãðåãàòè íàëåæàòü äî êàòåãî𳿠ïåðåñóâíèõ åíåðãåòè÷íèõ óñòàíîâîê, ùî ïðèñòîñîâàí³ äëÿ ðîáîòè ó ïîëüîâèõ óìîâàõ íåçàëåæíî â³ä òèì÷àñîâîãî àáî ïîñò³éíîãî ðîçì³ùåííÿ íà òðàíñïîðòíîìó çàñîá³.

Çà òèïîì ïðèâîäíîãî äâèãóíà àãðåãàòè ïîä³ëÿþòüñÿ íà àãðåãàòè ç áåí çèíîâèìè àáî äèçåëüíèìè äâèãóíàìè, çà ñïîñîáîì îõîëîäæåííÿ – ç ïîâ³òðÿíèì òà ð³äèííèì îõîëîäæåííÿì.

Ðåæèì ðîáîòè äâèãóí³â âíóòð³øíüîãî çãîðÿííÿ (ÄÂÇ) ó çâàðþâàëüíèõ àãðåãàòàõ – ñòàö³îíàðíèé, òîáòî òàêèé, çà ÿêîãî ÷àñòîòà îáåðòàííÿ ðîòîðó ï³äòðèìóºòüñÿ ïîñò³éíîþ. Àâòîìàòè÷íèé ðåãóëÿòîð, ùî çàáåçïå÷óº ïîñò³éíó ÷àñòîòó îáåðòàííÿ, º îäí³ºþ ç îñíîâíèõ ñêëàäîâèõ ÷àñòèí çâàðþ âàëüíîãî àãðåãàòó.

Ùå îäíà îñîáëèâ³ñòü, õàðàêòåðíà äëÿ óìîâ ðîáîòè ÄÂÇ ó çâàðþâàëü íîìó àãðåãàò³, – öå çíà÷íà ÷àñòêà ÷àñó ðîáîòè ó ðåæèì³ õîëîñòîãî õîäó, îñîáëèâî ïðè âèêîíàíí³ çâàðþâàëüíèõ ðîá³ò íà ìîíòàæ³ êîíñòðóêö³é, ¿õ ðåìîíò³ àáî áóä³âíèöòâ³ ñïîðóä. Ïðèâîäàìè çâàðþâàëüíèõ àãðåãàò³â çäåá³ëüøîãî ñëóæàòü àâòîìîá³ëüí³ àáî òðàêòîðí³ äâèãóíè.

Àñèíõðîíí³ ãåíåðàòîðè, ÿê ïðàâèëî, ðîçðàõîâàí³ íà ïðîìèñëîâó ÷àñ òîòó. Öå äຠçìîãó (êð³ì åëåêòðè÷íî íå ïîâ’ÿçàíèõ çâàðþâàëüíèõ îáìîòîê òà îáìîòîê çáóäæåííÿ) ðîçì³ñòèòè íà ñòàòîð³ ãåíåðàòîðà äîäàòêîâ³ îáìîò êè äëÿ îòðèìàííÿ òðèôàçíî¿ íàïðóãè 220/380 Â, ùî âèêîðèñòîâóºòüñÿ äëÿ æèâëåííÿ åëåêòðî³íñòðóìåíòó àáî îñâ³òëþâàëüíèõ ïðèñòðî¿â íåâåëèêî¿ ïî òóæíîñò³.

3.4.1. Çâàðþâàëüí³ ïåðåòâîðþâà÷³ ³ àãðåãàòè ç êîëåêòîðíèìè ãåíåðàòîðàìè Ïåðåòâîðþâà÷³ òèï³â ÏÑÎ-300-2, ÏÑÎ-315Ì òà ÏÄ-502 ïðèçíà÷åí³ äëÿ æèâëåííÿ ïîñò³éíèì ñòðóìîì îäíîãî çâàðþâàëüíîãî ïîñòà ïðè ðó÷íî ìó äóãîâîìó çâàðþâàíí³, íàïëàâëåíí³ òà ð³çàíí³ ïîêðèòèìè åëåêòðîäàìè, à òàêîæ äëÿ æèâëåííÿ çâàðþâàëüíèõ ê³ë àâòîìàò³â òà íàï³âàâòîìàò³â ïðè äó ãîâîìó çâàðþâàíí³ ï³ä ôëþñîì.

Çâàðþâàëüí³ ïåðåòâîðþâà÷³ ÏÑÎ-300, ÏÑÎ-315Ì òà ÏÄ-502 êîíñò ðóêòèâíî ïîä³áí³ (ðèñ.3.9,à) ³ â³äð³çíÿþòüñÿ òèïîì ãåíåðàòîðà (äîä.2, òàáë.2.2).

Ãåíåðàòîðè ÃÑÎ-300 òà ÃÑÎ-300Ì – ÷îòèðèïîëþñí³ êîëåêòîðí³ ìà øèíè ç ñàìîçáóäæåííÿì òà ïîñë³äîâíîþ ðîçìàãí³÷óâàëüíîþ îáìîòêîþ, à ãåíåðàòîð ÃÄ-502 ìຠíåçàëåæíå çáóäæåííÿ. Îáìîòêà çáóäæåííÿ ÃÄ- æèâèòüñÿ â³ä ìåðåæ³ çì³ííîãî òðèôàçíîãî ñòðóìó ÷åðåç ³íäóêòèâíî ºìí³ñíèé ïåðåòâîðþâà÷ íàïðóãè. Çîâí³øí³ õàðàêòåðèñòèêè ãåíåðàòîð³â – êðóòîñïàäí³.

Ðåãóëþâàííÿ çâàðþâàëüíîãî ñòðóìó ãåíåðàòîð³â çä³éñíþºòüñÿ ðåîñòà òîì (ïëàâíà íàñòðîéêà) òà ï³äêëþ÷åííÿì çâàðþâàëüíîãî êàáåëþ äî â³äïîâ³äíîãî çàòèñêà÷à äîøêè çàòèñêà÷³â íèçüêî¿ íàïðóãè (ãðóáà íàñòðîéêà).

Ðèñ. 3.9. Çàãàëüíèé âèãëÿä ïåðåòâîðþâà÷à ÏÑÎ-315 Ì (à) òà çâàðþâàëüíîãî àã ðåãàòó ÀÄÁ-311 (á):

1 – çâàðþâàëüíèé ãåíåðàòîð;

2 – ðåîñòàò ðåãóëþâàííÿ;

3 – âìèêà÷ åëåêòðîäâèãó íà;

4 – åëåêòðîäâèãóí;

5 – òðàíñïîðòóâàëüíà ðó÷êà;

6 – ïàëèâíèé áàê;

7 – ïóëüò êåðóâàííÿ;

8 – áåíçèíîâèé äâèãóí;

9 – ðàä³àòîð îõîëîäæåííÿ;

10 – ðàìà Ïåðåòâîðþâà÷ òèïó ÏÑÃ-500-1 ïðèçíà÷åíèé äëÿ æèâëåííÿ ïîñò³éíèì ñòðóìîì îäíîãî ïîñòà äóãîâîãî ìåõàí³çîâàíîãî òà àâòîìàòè÷íîãî çâàðþ âàííÿ ó ñåðåäîâèù³ çàõèñíèõ ãàç³â ïëàâêèì åëåêòðîäîì ç ïîñò³éíîþ øâèäê³ñòþ ïîäà÷³ ïðè ñòðóì³ 60...500 À (äèâ.äîä.2, òàáë.2.2).

Çîâí³øíüî ïåðåòâîðþâà÷ ïîä³áíèé äî ïåðåòâîðþâà÷³â ÏÑÎ-300-2 òà ÏÄ-502. Çâàðþâàëüíèé ãåíåðàòîð ÃÑÃ-500-1 ÿâëÿº ñîáîþ òàêîæ ÷îòèðèïî ëþñíó ìàøèíó ç ñàìîçáóäæåííÿì. Îáìîòêà ñàìîçáóäæåííÿ ðîçì³ùåíà íà âñ³õ ãîëîâíèõ ïîëþñàõ ³ æèâèòüñÿ â³ä ù³òîê ãåíåðàòîðà. Çîâí³øí³ âîëüò àìïåðí³ õàðàêòåðèñòèêè ãåíåðàòîðà – æîðñòê³, ç íàõèëîì íå á³ëüøå ±0,04 Â/À ó ðîáî÷îìó ä³àïàçîí³ ñòðóì³â, ÷èì çàáåçïå÷óºòüñÿ àâòîìàòè÷íå çâàðþâàííÿ. Íàä³éíå ñàìîçáóäæåííÿ ïðè ì³í³ìàëüíèõ íàïðóãàõ õîëîñòîãî õîäó çàáåçïå÷óºòüñÿ ïàðîþ ãîëîâíèõ ïîëþñ³â, ÿê³ ìàþòü á³ëüø íàñè÷åí³ îñåðäÿ (ç âèð³çàìè ó ñåðåäí³é ÷àñòèí³). Ðåãóëþâàííÿ íàïðóãè ãåíåðàòîðà çä³éñíþºòüñÿ ðåîñòàòîì, óâ³ìêíóòèì ó êîëî êîòóøîê çáóäæåííÿ, ðîçòàøî âàíèõ íà íåíàñè÷åíèõ ïîëþñíèõ îñåðäÿõ.

Çâàðþâàëüí³ àãðåãàòè ÀÑÁ-300-7, ÀÄÁ-309, ÏÀÑ-400, ÀÄÁ- (ðèñ.3.9,á).  àãðåãàòàõ ãåíåðàòîð òà áåíçèíîâèé äâèãóí ç’ºäíàí³ ó ñèëîâèé áëîê, çìîíòîâàíèé íà çàãàëüí³é ðàì³. Äâèãóíîâà òà ãåíåðàòîðíà ÷àñòèíè ðîçä³ëåí³ ì³æ ñîáîþ ïîïåðå÷íîþ ïåðåãîðîäêîþ, ÿêà çàáåçïå÷óº íîðìàëü íèé òåïëîâèé ðåæèì ðîáîòè ãåíåðàòîðà.

Çâàðþâàëüí³ ãåíåðàòîðè ÃÑÎ-300-5, ÃÄ-303 òà ÃÄ-305 (äèâ. äîä.2, òàáë.2.2) îäíîòèïí³ çà êîíñòðóêö³ºþ ³ º îäíîïîñòîâèìè çâàðþâàëüíèìè ÷î òèðèïîëþñíèìè ãåíåðàòîðàìè ïîñò³éíîãî ñòðóìó ç ïîñë³äîâíîþ ðîç ìàãí³÷óâàëüíîþ îáìîòêîþ, ç ñàìîçáóäæåííÿì. Çîâí³øí³ õàðàêòåðèñòèêè ãåíåðàòîð³â – êðóòîñïàäí³. Çâàðþâàëüíèé ãåíåðàòîð ÑÃÏ-3 çà ïðèíöèïîì ðîáîòè íàëåæèòü äî òèïó ãåíåðàòîð³â ÃÑÎ-300.

Çâàðþâàëüíèé ñòðóì ðåãóëþºòüñÿ ðåîñòàòîì, çìîíòîâàíèì íà êîðïóñ³ ãåíåðàòîðà ÃÑÎ-300-5, à â ãåíåðàòîðàõ ÃÄ-303 òà ÃÄ-305 – âèíîñíèì. Ðåî ñòàò óâ³ìêíóòèé ó êîëî íàìàãí³÷óâàëüíî¿ (øóíòîâî¿) îáìîòêè çáóäæåííÿ.

Ãåíåðàòîðè ÃÄ-303, ÃÄ-305 ìàþòü ðîçøèðåí³ ìåæ³ ðåãóëþâàííÿ ñòðóìó ( ä³àïàçîí³â, òðè ç ÿêèõ º äîäàòêîâèìè). Äîäàòêîâ³ ä³àïàçîíè óòâîðþþòüñÿ øëÿõîì âìèêàííÿ ó êîëî ÿêîðÿ â³äïîâ³äíèõ áàëàñòíèõ îïîð³â, ùî âñòàíîâëåí³ íà êîðïóñ³ ãåíåðàòîðà.

Ó çâàðþâàëüíèõ ãåíåðàòîðàõ ÀÄ-303, ÀÄÄ-3112 ãåíåðàòîð ç’ºäíóºòüñÿ ç äèçåëüíèì äâèãóíîì ïîâ³òðÿíîãî îõîëîäæåííÿ çà äîïîìîãîþ ôëàíöÿ, ðîçïîä³ëüíà ïåðåãîðîäêà ì³æ ãåíåðàòîðíèì òà äèçåëüíèìè â³äñ³êàìè â³äñóòíÿ.

Çâàðþâàëüí³ ãåíåðàòîðè àãðåãàò³â çà ïðèíöèïîì ðîáîòè òà êîíñòðóê òèâíèì âèêîíàííÿì º òèïîâèìè ïðåäñòàâíèêàìè êîëåêòîðíèõ ãåíåðàòîð³â ñå𳿠ÃÑÎ-300. Ãåíåðàòîð ÃÑÎ-300-12 ìຠäâà, ÃÄ-3120 – òðè ä³àïàçîíè ðå ãóëþâàííÿ ñòðóìó. Äîäàòêîâèé ä³àïàçîí ìàëèõ ñòðóì³â ñòâîðþºòüñÿ øëÿ õîì âìèêàííÿ ó êîëî ÿêîðÿ áàëàñòíîãî îïîðó.

Çâàðþâàëüí³ àãðåãàòè ÀÑÄ-3-1, ÀÑÄÏ-500 (ðèñ.3.10). Àãðåãàòè ìàþòü îäíàêîâó êîíñòðóêö³þ àãðåãàò íî¿ ÷àñòèíè. ³äð³çíÿþòüñÿ òèì, ùî ÀÑÄ-3-1 ìຠðàìíå âèêîíàí íÿ, à ÀÑÄÏ-500 – âèêîíàíèé íà àâòîìîá³ëüíîìó äâîâ³ñíîìó íèçüêîðàìíîìó ïðè÷åï³.

 àãðåãàòàõ çâàðþâàëüíèé ãåíåðàòîð ïðèâîäèòüñÿ â îáåð Ðèñ. 3.10. Çàãàëüíèé âèãëÿä çâàðþâàëü íîãî àãðåãàòó ÀÑÄÏ-500:

òàííÿ äèçåëüíèì äâîòàêòîâèì 1 – ïðè÷åï;

2 – çâàðþâàëüíèé ãåíåðà ÷îòèðèöèë³íäðîâèì äâèãóíîì ð³ òîð;

3 – ïóëüò êåðóâàííÿ;

4 – ðåîñòàò äèííîãî îõîëîäæåííÿ. Äâèãóí ç ðåãóëþâàííÿ çâàðþâàëüíîãî ñòðóìó;

5 – äèçåëü;

6 – êðèøêà êàïîòó;

7 – ðàä³àòîð ãåíåðàòîðîì âñòàíîâëåí³ æîðñò îõîëîäæåííÿ;

8 – ïàëèâíèé áàê êî íà ðàìó àãðåãàòó.

3.4.2. Çâàðþâàëüí³ ïåðåòâîðþâà÷³ ³ àãðåãàòè ç âåíòèëüíèìè ãåíåðàòîðàìè Ïåðåòâîðþâà÷³ òèïó ÏÄ-305 (ðèñ.3.11) ñêëàäàþòüñÿ ç ãåíåðàòîðà ÃÄ-312 (äèâ. äîä.2, òàáë.2.2) òà åëåêòðîäâèãóíà, ÿê³ ðîçòàøîâàí³ íà ñï³ëüí³é ðàì³ òà çàõèùåí³ â³ä íåïîãîäè ìåòàëåâîþ êðèøêîþ ³ ñïåö³àëüíèìè øòîðêàìè. Äëÿ ïðèâîäó ³íäóêòîðà ãåíåðàòîðà çàñòîñîâàíèé òðèôàçíèé àñèíõðîííèé äâèãóí, âàë ÿêîãî ç’ºäíàíèé ç âàëîì ãåíåðàòîðà çà äîïîìîãîþ åëàñòè÷íî¿ ìóôòè.

Ðåãóëþâàííÿ ñòðóìó çâàðþâàííÿ çä³éñíþºòüñÿ ñòóïåíåâî (äâ³ ñòóïåí³ 40...180 òà 160...350 À) ðóêîÿòêîþ íà êîðîáö³ êåðóâàííÿ ³ ïëàâíî äèñ òàíö³éíî ðåîñòàòîì, ï³äêëþ÷åíèì äî êîðîáêè êåðóâàííÿ çà äîïîìîãîþ êàáåëþ.

Çâàðþâàëüí³ àãðåãàòè ÀÄÁ- òà ÀÄÁ-3120. Â àãðåãàòàõ âåíòèëü íèé çâàðþâàëüíèé ãåíåðàòîð ïðèâî äèòüñÿ â ä³þ áåíçèíîâèì äâèãóíîì.

Äâèãóí ³ ãåíåðàòîð ç’ºäíàí³ ôëàí öåì;

äâèãóíî-ãåíåðàòîðíèé áëîê çàêð³ïëåíèé íà ñï³ëüí³é ðàì³.

Âåíòèëüí³ ãåíåðàòîðè òèïó ÃÄ-312 â àãðåãàò³ ÀÄÁ-318 òà Ðèñ. 3.11. Çâàðþâàëüíèé ïåðåòâî ÃÄ-314 â àãðåãàò³ ÀÄÁ-3120 (äîä.2, ðþâà÷ ÏÄ-305: 1 – âåíòèëüíèé áëîê;

2 – âåíòèëÿòîð;

3 – ³íäóêòîð òàáë.2.2) êîíñòðóêòèâíî ÿâëÿþòü íèé ãåíåðàòîð;

4 – îáìîòêà çáó ñîáîþ äâîïàêåòí³ ³íäóêòîðí³ ãåíå äæåííÿ;

5 – öåíòðîá³æíèé âåíòèëÿ ðàòîðè ï³äâèùåíî¿ ÷àñòîòè ç âèï òîð;

6 – åëåêòðîäâèãóí;

7 – êîðîáêà êåðóâàííÿ ðÿìíèì ïðèñòðîºì òà àïàðàòóðîþ êåðóâàííÿ.

Äèñòàíö³éíå ðåãóëþâàííÿ çâàðþâàëüíîãî ñòðóìó çä³éñíþºòüñÿ ðåîñ òàòîì, ï³äêëþ÷åíèì äî êîðîáêè êåðóâàííÿ. Ãåíåðàòîð ÃÄ-314 ïîð³âíÿíî ç ãåíåðàòîðîì ÃÄ-312 ìຠðîçøèðåí³ ìåæ³ ðåãóëþâàííÿ ñòðóìó.

Çâàðþâàëüíèé àãðåãàò òèïó ÀÄÄ-4001Ñ ñêëàäàºòüñÿ ç äèçåëüíîãî äâè ãóíà, ÿêèé îáåðòຠðîòîð ãåíåðàòîðà ïîñò³éíîãî ñòðóìó. Êåðóâàííÿ çâàðþ âàëüíèì ñòðóìîì çä³éñíþºòüñÿ ÿê ì³ñöåâî, òàê ³ äèñòàíö³éíî çà äîïîìîãîþ âèíîñíîãî ïóëüòà. Ðåãóëþâàííÿ ñòðóìó – ïëàâíî-ñòóï³í÷àñòå. Àãðåãàò ìî æå ðîçì³ùóâàòèñÿ íà ðàì³ àáî íà øàñ³.

Àãðåãàò ÀÄÄ-502 â³äð³çíÿºòüñÿ â³ä ïîïåðåäíüî ðîçãëÿíóòèõ òèì, ùî ìîæå çàáåçïå÷óâàòè ðîáîòó äâîõ ïîñò³â ðó÷íîãî äóãîâîãî çâàðþâàííÿ àáî îäíîãî ïîñòà ìåõàí³çîâàíîãî çâàðþâàííÿ ï³ä ôëþñîì, ãîëîâíèì ÷èíîì ïðè áóäóâàíí³ ìàã³ñòðàëüíèõ òðóáîïðîâîä³â.  àãðåãàò³ äèçåëüíèé äâèãóí ïîâ³òðÿíîãî îõîëîäæåííÿ òà äâîïîñòîâèé âåíòèëüíèé çâàðþâàëüíèé ãåíå ðàòîð çà äîïîìîãîþ ôëàíöþ óòâîðþþòü ñï³ëüíèé ñèëîâèé áëîê, çàêð³ïëåíèé íà ðàì³. Âåíòèëüíèé ãåíåðàòîð ñêëàäàºòüñÿ ç äâîõ ñàìîñò³éíèõ îäíîïîñòîâèõ äâîïàêåòíèõ ³íäóêòîðíèõ ãåíåðàòîð³â òðèôàçíîãî ñòðóìó, çìîíòîâàíèõ â îäíîìó êîðïóñ³ íà îäí³ì âàëó, òà âåíòèëüíèõ áëîê³â.

Ðåãóëþâàííÿ çâàðþâàëüíîãî ñòðóìó çä³éñíþºòüñÿ äèñòàíö³éíèìè ðåî ñòàòàìè, çàãàëüíå êåðóâàííÿ àãðåãàòîì òà êîíòðîëü çà éîãî ðîáîòîþ – ç ïóëüòó êåðóâàííÿ, ðîçòàøîâàíîãî íà ïåðåäí³é ñò³íö³ àãðåãàòó.

Çâàðþâàëüí³ àãðåãàòè ñå𳿠ÀÄÄ òà ÀÄÁ ç âåíòèëüíèìè ãåíåðàòîðàìè âèïóñêàþòü ó Ëèòâ³ (ÀÒ "Âåëãà"), ó Ðîñ³¿ (ÀÒ "Èñêðà").  Óêðà¿í³ àãðåãàòè ÀÄÄ-4001Ñ âèðîáëÿþòü ÂÀÒ "Ô³ðìà ÑÝËÌÀ" òà Åëåêòðîìåõàí³÷íèé çà âîä (ì. ͳæèí).

3.4.3. Àãðåãàòè íà áàç³ àñèíõðîííèõ, áåçù³òêîâèõ ãåíåðàòîð³â Àãðåãàòè 170SB/H òà 250SD/ES (òàáë.2.2) íàëåæàòü äî çâàðþâàëüíèõ àãðåãàò³â ç ãåíåðàòîðàìè òðèôàçíîãî (400 Â) àáî îäíîôàçíîãî (230 Â) ñòðóìó äëÿ ðó÷íîãî äóãîâîãî çâàðþâàííÿ åëåêòðîäàìè îñíîâíîãî òèïó. Ãå íåðàòîðè çàáåçïå÷óþòü îïòèìàëüíó íàïðóãó çáóäæåííÿ äóãè òà äîñòàòíüî âèñîêó ÿê³ñòü çâàðþâàííÿ. Ïðèâîäîì àãðåãàòó 170SB/H ñëóæèòü áåíçèíî âèé äâèãóí òèïó HONDA-GX270, à àãðåãàòó 250SD/ES – äèçåëü òèïó RUGGERINI ECD MD190. Àãðåãàòè îñíàùåí³ àâòîìàòè÷íèìè çà ïîá³æíèìè òåðìîâèìèêà÷àìè òà ñèñòåìàìè àâàð³éíîãî âèìèêàííÿ ïðè àâàð³ÿõ â åëåêòðè÷íîìó êîë³.

Àãðåãàòè 400S-DD 500DZ, 600DPW ïðèçíà÷åí³ äëÿ çâàðþâàííÿ ó âàæ êèõ óìîâàõ ïðè áóä³âíèöòâ³ òà ðåìîíò³ òðóáîïðîâîä³â ç âèêîðèñòàííÿì åëåêòðîä³â ç öåëþëîçíèì ïîêðèòòÿì. Ìîæóòü îäíî÷àñíî âèêîðèñòîâóâàòè ñÿ ³ ÿê ãåíåðàòîðè ñòðóìó. Íàñòðîéêà òà ðåãóëþâàííÿ ðåæèìó çâàðþâàííÿ – äèñòàíö³éí³. Ãåíåðàòîðè ìàþòü ñèñòåìó àâòîìàòè÷íî¿ óñòàíîâêè ôîðìè çîâí³øíüî¿ õàðàêòåðèñòèêè, ÿêà çàáåçïå÷óº íàä³éíå çáóäæåííÿ çâàðþâàëü íî¿ äóãè òà ñòàá³ëüíó ðîáîòó ó øèðîêîìó ä³àïàçîí³ ñòðóì³â. Ïðèâîäàìè ãå íåðàòîð³â ñëóæàòü äèçåë³ òèïó DEUTZ àáî PERKINS.

Êîíòðîëüí³ ïèòàííÿ 1. ßê³ òèïè ìàøèííèõ äæåðåë æèâëåííÿ âèêîðèñòîâóþòü äëÿ åëåê òðîäóãîâîãî çâàðþâàííÿ?

2. ßê ôîðìóþòüñÿ çîâí³øí³ âîëüò-àìïåðí³ õàðàêòåðèñòèêè êîëåêòîð íîãî çâàðþâàëüíîãî ãåíåðàòîðà;

âåíòèëüíîãî ãåíåðàòîðà?

3. ßêèìè ïîêàçíèêàìè îö³íþþòü äèíàì³÷í³ âëàñòèâîñò³ çâàðþâàëü íèõ ãåíåðàòîð³â?

4. ßêèìè êîíñòðóêòèâíèìè îñîáëèâîñòÿìè õàðàêòåðèçóþòüñÿ ìà øèíí³ äæåðåëà æèâëåííÿ çàëåæíî â³ä óìîâ çàñòîñóâàííÿ?

Ãëàâà ÂÈÏÐßÌËßײ ÄËß ÄÓÃÎÂÎÃÎ ÇÂÀÐÞÂÀÍÍß Çâàðþâàëüí³ âèïðÿìëÿ÷³ – öå ñòàòè÷í³ ïåðåòâîðþâà÷³ çì³ííîãî ñòðóìó òðèôàçíî¿ ìåðåæ³ ó íàïðóãó ïîñò³éíîãî ñòðóìó, ÿêà âèêîðèñòîâóºòüñÿ äëÿ çâàðþâàííÿ.

Çâàðþâàëüí³ âèïðÿìëÿ÷³ ìàþòü çíà÷í³ ïåðåâàãè ïåðåä åëåêòðîìàøèí íèìè ïåðåòâîðþâà÷àìè: âèñîê³ çâàðþâàëüí³ ÿêîñò³ çà ðàõóíîê ï³äâèùåííÿ ñòàá³ëüíîñò³ ãîð³ííÿ äóãè òà çìåíøåííÿ ðîçáðèçêóâàííÿ ìåòàëó;

âèñîêèé ÊÊÄ ³ çíèæåí³ âòðàòè õîëîñòîãî õîäó, ùî îñîáëèâî âàæëèâî äëÿ äæåðåë æèâëåííÿ ç íåâåëèêèì ïîêàçíèêîì ÏÍ (ÏÂ);

øèðîê³ ìåæ³ ðåãóëþâàííÿ ñòðóìó ³ íàïðóãè;

ìîæëèâ³ñòü àâòîìàòèçàö³¿ òà ïðîãðàìóâàííÿ ïàðàìåòð³â çâàðþâàëüíîãî ïðîöåñó;

â³äñóòí³ñòü ÷àñòèí, ùî îáåðòàþòüñÿ, òà íåîáõ³äíî ñò³ ó ôóíäàìåíòàõ äëÿ óñòàíîâêè, ìåíøà ìàñà ³ ãàáàðèòè;

áåçøóìí³ñòü ó ðîáîò³. Çàâäÿêè ïðîãðåñó â ãàëóç³ âèðîáíèöòâà íàï³âïðîâ³äíèêîâèõ âåíòè ë³â (òèðèñòîð³â), ðîçðàõîâàíèõ íà çíà÷í³ íàïðóãè ³ ñòðóìè, ñòàëî ìîæëè âèì ðîçðîáëÿòè òà âèãîòîâëÿòè ð³çí³ òèïè âèïðÿìëÿ÷³â äëÿ äóãîâèõ ñïîñî á³â çâàðþâàííÿ òà ñïîð³äíåíèõ òåõíîëîã³é.

Îäíîïîñòîâ³ òà áàãàòîïîñòîâ³ âèïðÿìëÿ÷³ ñüîãîäí³ çàñòîñîâóþòü ïðàêòè÷íî äëÿ áóäü-ÿêèõ âèä³â äóãîâîãî çâàðþâàííÿ. Çâàðþâàëüí³ âèïðÿì ëÿ÷³ âèïóñêàþòüñÿ íà ñòðóìè ñèëîþ â³ä îäèíèöü äî òèñÿ÷ àìïåð. Ðåãóëþ âàííÿ âèõ³äíèõ ïàðàìåòð³â ìîæå áóòè ñòóïåíåâèì òà ïëàâíèì. Íàéïîøè ðåí³øèì ñïîñîáîì ðåãóëþâàííÿ íàïðóãè âèïðÿìëÿ÷à, çàâäÿêè ñâî¿é ïðîñ òîò³, º çì³íà ÷èñëà âèòê³â ïåðâèííèõ îáìîòîê òðàíñôîðìàòîðà çà äîïîìî ãîþ ïåðåìèêà÷³â. Àëå ïðè öüîìó çðîñòຠðîçðàõóíêîâà ïîòóæí³ñòü òðàíñ ôîðìàòîðà, çíèæóºòüñÿ êîåô³ö³ºíò éîãî âèêîðèñòàííÿ ïðè çâàðþâàíí³ íà ìàêñèìàëüíèõ ñòðóìàõ ÷åðåç âèêëþ÷åííÿ ç ðîáîòè ÷àñòèíè ïåðâèííî¿ îá ìîòêè.

Ïëàâíå ðåãóëþâàííÿ íàïðóãè çàáåçïå÷óºòüñÿ âìèêàííÿì äðîñåë³â íà ñè÷åííÿ ç âíóòð³øí³ì çâîðîòíèì çâÿçêîì, çàñòîñóâàííÿì ðåàêòèâíèõ ïîä³ ëüíèê³â íàïðóãè, ÿê³ ï³äêëþ÷àþòüñÿ äî ÷àñòèíè âòîðèííî¿ îáìîòêè òðàíñ ôîðìàòîðà, àáî òèðèñòîðíèì ðåãóëÿòîðîì.

4.1. Ïðèíöèïîâèé ñêëàä çâàðþâàëüíîãî âèïðÿìëÿ÷à Âèïðÿìëÿ÷³ äëÿ äóãîâîãî çâàðþâàííÿ ñêëàäàþòüñÿ âçàãàë³ ç ê³ëüêîõ áëîê³â òà ïðèñòðî¿â (ðèñ.4.1): ñèëîâîãî òðàíñôîðìàòîðà 1, âèïðÿìíîãî áëîêà 2, ñòàá³ë³çóâàëüíîãî äðîñåëÿ 3, ïóñêîâî¿, çàõèñíî¿ òà âèì³ðþâàëüíî¿ 4 ³ ðåãóëþâàëüíî¿ 5 àïàðàòóðè. Ñïåö³àë³çîâàí³ âèïðÿìëÿ÷³ ì³ñòÿòü íèçêó ³íøèõ åëåìåíò³â, ÿê³ ïîëåãøóþòü âåäåííÿ ïðîöåñó çâàðþâàííÿ Ñèëîâèé òðàíñôîðìàòîð.

Íàéá³ëüø äîö³ëüíèì ó âèïðÿì ëÿ÷àõ äëÿ äóãîâîãî çâàðþâàííÿ ñòàëî âèêîðèñòàííÿ òðèôàçíîãî ñòðóìó. Òîìó äëÿ æèâëåííÿ âèïðÿìíèõ áëîê³â, ÿê ïðàâèëî, çàñòîñîâóþòü çíèæóâàëüí³ òðè ôàçí³ òðàíñôîðìàòîðè. Äëÿ ìàëîïîòóæíèõ çâàðþâàëüíèõ Ðèñ. 4.1. Çàãàëüíà áëîê-ñõåìà âèïðÿìëÿ÷à âèïðÿìëÿ÷³â ïîáóòîâîãî ïðè çíà÷åííÿ çàñòîñîâóþòü îäíîôà çí³ ñèëîâ³ òðàíñôîðìàòîðè.

Çîâí³øíÿ âîëüò-àìïåðíà õàðàêòåðèñòèêà áàãàòüîõ âèïðÿìëÿ÷³â âèçíà ÷àºòüñÿ ÂÀÕ òðàíñôîðìàòîðà. Ó âèïðÿìëÿ÷àõ ç æîðñòêîþ çîâí³øíüîþ õà ðàêòåðèñòèêîþ çàñòîñîâóþòü òðàíñôîðìàòîðè ç ìàëèì (íîðìàëüíèì) åëåê òðîìàãí³òíèì ðîçñ³þâàííÿì. Ó âèïðÿìëÿ÷àõ ³ç êðóòîñïàäíèìè õàðàêòåðèñ òèêàìè – òðàíñôîðìàòîðè ç ï³äâèùåíèì åëåêòðîìàãí³òíèì ðîçñ³þâàííÿì àáî ç ìàëèì ðîçñ³þâàííÿì ó êîìá³íàö³¿ ç äðîñåëÿìè.

Çà ïðèíöèïîì 䳿 ñèëîâ³ òðàíñôîðìàòîðè, ùî æèâëÿòü âèïðÿìíèé áëîê, ïîä³áí³ äî ðàí³øå ðîçãëÿíóòèõ îäíîôàçíèõ çâàðþâàëüíèõ òðàíñôîð ìàòîð³â. Òîìó çàñîáè ôîðìóâàííÿ çîâí³øíüî¿ õàðàêòåðèñòèêè âèïðÿìëÿ÷à òà ðåãóëþâàííÿ çâàðþâàëüíîãî ñòðóìó òàêîæ ïðèíöèïîâî ïîä³áí³ äî ðîç ãëÿíóòèõ ó ãë.2. Àëå ó ôîðìóâàíí³ ÂÀÕ âèïðÿìëÿ÷à ìîæå áðàòè ó÷àñòü ³ âèïðÿìíèé áëîê, ÿêùî â³í ç³áðàíèé íà òèðèñòîðàõ. Íàïðèêëàä, äëÿ ôîðìó âàííÿ ñïàäíî¿ ÂÀÕ âèïðÿìëÿ÷à ç ïîòð³áíîþ êðóò³ñòþ, âèêîðèñòîâóþòü ñõåìó êåðóâàííÿ òèðèñòîðàìè ç³ çâîðîòíèì çâÿçêîì.

Âèïðÿìíèé áëîê. Ãîëîâíèé âóçîë âèïðÿìëÿ÷à – âèïðÿìíèé áëîê – ÿâ ëÿº ñîáîþ íàá³ð íàï³âïðîâ³äíèêîâèõ âåíòèë³â, óâ³ìêíóòèõ çà ïåâíîþ ñõå ìîþ. Ó âèïðÿìíèõ áëîêàõ êàòîäí³ òà àíîäí³ ãðóïè ç³áðàí³ ç îêðåìèõ âåí òèë³â øëÿõîì ¿õ ïàðàëåëüíîãî òà ïîñë³äîâíîãî âìèêàííÿ. ×èñëî ïàðàëåëü íî óâ³ìêíóòèõ âåíòèë³â âèçíà÷àºòüñÿ ñåðåäí³ì çíà÷åííÿì âèïðÿìëåíîãî ñòðóìó ó ïëå÷³ òà ïðèïóñòèìèì íîì³íàëüíèì ñåðåäí³ì çíà÷åííÿì ñòðóìó ó âåíòèë³. ßê ñèëîâ³ âåíòèë³ âèêîðèñòîâóþòü êðåìí³ºâ³ ä³îäè àáî òèðèñòîðè.

Ïåðåâàæíà á³ëüø³ñòü âèïðÿìëÿ÷³â ÿê ç³ ñïàäíèìè, òàê ³ ç æîðñòêèìè çîâí³øí³ìè õàðàêòåðèñòèêàìè âèïóñêàºòüñÿ ç æèâëåííÿì â³ä òðèôàçíî¿ ìåðåæ³ ³, â³äïîâ³äíî, ç çàñòîñóâàííÿì òðèôàçíèõ òà øåñòèôàçíèõ ñõåì âè ïðÿìëÿííÿ.  îäíîôàçíèõ âèïðÿìëÿ÷àõ, ïîáóäîâàíèõ çà òðàäèö³éíèìè ñõåìàìè, äëÿ îòðèìàííÿ ñò³éêîãî ãîð³ííÿ äóãè ñóìàðíà ðîçðàõóíêîâà ïî òóæí³ñòü òðàíñôîðìàòîð³â ³ äðîñåë³â ïîâèííà áóòè çíà÷íî âèùå âèõ³äíî¿ ïîòóæíîñò³ âèïðÿìëÿ÷à. Òîìó ó çâàðþâàëüí³é òåõí³ö³ ðîçïîâñþäæåí³ ïåðå âàæíî áàãàòîôàçí³ âèïðÿìëÿ÷³.

Áàãàòîôàçíå âèïðÿìëÿííÿ çàáåçïå÷óº ð³âíîì³ðíå íàâàíòàæåííÿ æèâè ëüíî¿ ìåðåæ³, êðàùå âèêîðèñòàííÿ âåíòèë³â, àêòèâíèõ ìàòåð³àë³â òðàíñôî ðìàòîðà òà äðîñåë³â, à òàêîæ ìåíøó ïóëüñàö³þ âèõ³äíî¿ íàïðóãè ³ ñòðóìó, ùî äóæå âàæëèâî äëÿ âèïðÿìëÿ÷³â ç òèðèñòîðíèì ðåãóëþâàííÿì.

Ç óñüîãî ð³çíîìàí³òòÿ ìîæëèâèõ âàð³àíò³â ñõåì âèïðÿìëÿííÿ øèðîêî ãî ðîçïîâñþäæåííÿ ó çâàðþâàëüí³é òåõí³ö³ ä³ñòàëè òàê³ â³äîì³ ñõåìè, ÿê òðèôàçíà ìîñòîâà òà øåñòèôàçíà. ²ç øåñòèôàçíèõ ñõåì çàñòîñîâóþòüñÿ ïî äâ³éíà òðèôàçíà ç³ çð³âíþâàëüíèì ðåàêòîðîì, ê³ëüöåâà òà ïðîñòà øåñòèôà çíà ñõåìà ç íóëüîâîþ òî÷êîþ. Ðîáîòà âêàçàíèõ ñõåì òà ¿õ ïîð³âíÿëüí³ õà ðàêòåðèñòèêè áóäóòü ðîçãëÿíóò³ äàë³, ó ö³é ãëàâ³. Òóò â³äçíà÷èìî, ùî çà ñòîñóâàííÿ øåñòèôàçíèõ ñõåì âèïðÿìëÿííÿ ïîâÿçàíå ç ïðàãíåííÿì äî ïî êðàùåííÿ âèêîðèñòàííÿ âåíòèë³â çà ñòðóìîì (ìîæëèâå ìàéæå ó äâà ðàçè), íåçâàæàþ÷è íà óñêëàäíåííÿ êîíñòðóêö³¿ òðàíñôîðìàòîðà, ââåäåííÿ â îêðåìèõ ñõåìàõ çð³âíþâàëüíîãî ðåàêòîðà òà âèêîðèñòàííÿ ä³îä³â ³ òèðèñ òîð³â á³ëüø âèñîêîãî êëàñó.

Ñòàá³ë³çóâàëüíèé äðîñåëü. Íàïðóãà, ùî ìຠì³ñöå íà âèõîä³ ç âèïðÿì íîãî áëîêà, õàðàêòåðèçóºòüñÿ ïåâíèì ð³âíåì ïóëüñàö³¿, òîáòî íàÿâí³ñòþ çì³ííî¿ ñêëàäîâî¿. Öÿ ñêëàäîâà íàïðóãè íåãàòèâíî âïëèâຠíà äèíàì³÷í³ âëàñòèâîñò³ âèïðÿìëÿ÷à, îñîáëèâî ïðè çâàðþâàíí³ ç ÷àñòèìè êîðîòêèìè çàìèêàííÿìè äóãîâîãî ïðîì³æêó. Ñòàá³ë³çàö³ÿ âèõ³äíî¿ íàïðóãè ïðè çâà ðþâàíí³ ç ÊÇ ñïðèÿº çìåíøåííþ ðîçáðèçêóâàííÿ åëåêòðîäíîãî ìåòàëó, ï³äâèùåííþ ÿêîñò³ çâàðþâàííÿ.

Äëÿ ïîñëàáëåííÿ 䳿 çì³ííî¿ ñêëàäîâî¿ âèïðÿìëåíî¿ íàïðóãè ì³æ âè ïðÿìíèì áëîêîì ³ íàâàíòàæåííÿì âìèêàþòü çãëàäæóâàëüíèé ô³ëüòð. Íàé á³ëüø ïîøèðåí³ ô³ëüòðè òèï³â L òà LC. Ïðè âèêîðèñòàíí³ âèïðÿìëÿ÷à ç æîðñòêîþ ÂÀÕ ó çâàðþâàëüíå êîëî âìèêàþòü ñòàá³ë³çóâàëüíèé äðîñåëü ç ³íäóêòèâí³ñòþ L = (2…5)10-4 Ãí. Öå äຠçìîãó îáìåæèòè ñòðóì êîðîòêîãî çàìèêàííÿ ó ïåðåõ³äíèõ ïðîöåñàõ, ùî âèêëèêàí³ ïåðåíîñîì åëåêòðîäíîãî ìåòàëó ÷åðåç äóãó ³, ÿê íàñë³äîê, çíèçèòè ðîçáðèçêóâàííÿ ìåòàëó.

Ïðè çâàðþâàíí³ ïîêðèòèìè åëåêòðîäàìè çá³ëüøåííÿ äî ïåâíî¿ ìåæ³ ³íäóêòèâíîñò³ çâàðþâàëüíîãî êîíòóðó òàêîæ ñïðèÿº çíèæåííþ ðîçáðèçêó âàííÿ åëåêòðîäíîãî ìåòàëó. Àëå ó ä³îäíèõ òðèôàçíèõ âèïðÿìëÿ÷àõ, ÿê³ ìàþòü ñèëîâèé òðàíñôîðìàòîð ç ðîçâèíåíèì åëåêòðîìàãí³òíèì ðîçñ³þâàí íÿì, ââîäèòè äðîñåëü ó çâàðþâàëüíå êîëî íåïîòð³áíî. Äðîñåë³ îáîâÿçêîâ³ ó òèðèñòîðíèõ âèïðÿìëÿ÷àõ, äå âîíè âèêîíóþòü ðîëü íå ò³ëüêè îáìåæóâà ÷à ñòðóìó ÊÇ, à é çàñîáó çãëàäæóâàííÿ ñòðóìó çâàðþâàííÿ.

Ñòàá³ë³çóâàëüí³ äðîñåë³ âèêîíóþòüñÿ ç³ ñòóï³í÷àñòèì òà ïëàâíèì ðå ãóëþâàííÿì ³íäóêòèâíîñò³. Äëÿ çàïîá³ãàííÿ íàñè÷åííþ ìàãí³òîïðîâîäó äðîñåëÿ éîãî îñåðäÿ ÷àñòî ìຠïîâ³òðÿíèé ïðîì³æîê.

Ïóñêîðåãóëþâàëüíà òà çàõèñíà àïàðàòóðà. Ó ïðîñòèõ çà êîíñòðóêö³ºþ âèïðÿìëÿ÷àõ ïóñêîðåãóëþâàëüí³ ïðèñòðî¿ òàêîæ äîñòàòíüî ïðîñò³. Ñó÷àñí³ âèïðÿìëÿ÷³ ÿê áàãàòîôóíêö³îíàëüí³ åëåêòðîòåõí³÷í³ óñòàíîâêè ìàþòü äî ñèòü ñêëàäíó ïóñêîðåãóëþâàëüíó àïàðàòóðó. Äî ¿¿ ñêëàäó ìîæíà â³äíåñòè ïðèñòðî¿ äëÿ ïóñêó âèïðÿìëÿ÷à òà çáóäæåííÿ çâàðþâàëüíî¿ äóãè ³ ðåãóëþ âàëüí³ ïðèñòðî¿ äëÿ íàñòðîéêè äæåðåëà íà íåîáõ³äíèé ðåæèì ðîáîòè çà çâàðþâàëüíèì ñòðóìîì;

ïåðåðèâíèêè, íàïðèêëàä ìóëüòèâ³áðàòîðè, ³ ò.³í.

Äî çàõèñíî¿ àïàðàòóðè âèïðÿìëÿ÷³â íàëåæàòü ïðèñòðî¿, ùî çàáåçïå÷ó þòü ðîáîòó âåíòèë³â ï³ä ÷àñ âèíèêíåííÿ ïåðåâàíòàæåíü çà íàïðóãîþ òà ñòðóìîì. Äåÿêèé åôåêò ïðîòè ïåðåâàíòàæåííÿ âåíòèë³â äຠçàñòîñóâàííÿ ïðèìóñîâîãî ïîâ³òðÿíîãî îõîëîäæåííÿ âèïðÿìíîãî áëîêà. Òîìó â á³ëüøî ñò³ äæåðåë ïóñêó âèïðÿìëÿ÷à ïåðåäóº âìèêàííÿ âåíòèëÿòîðà ïîâ³òðÿíîãî îõîëîäæåííÿ.

4.2. Óìîâè ðîáîòè íàï³âïðîâ³äíèêîâèõ âåíòèë³â ó çâàðþâàëüíèõ âèïðÿìëÿ÷àõ Ó çâàðþâàëüíèõ âèïðÿìëÿ÷àõ âèêîðèñòîâóþòüñÿ òàê³ ñèëîâ³ êðåìí³ºâ³ âåíòèë³: íåêåðîâàí³ âåíòèë³ – ä³îäè òà êåðîâàí³ âåíòèë³ – òèðèñòîðè. Íà ï³âïðîâ³äíèêîâ³ ä³îäè õàðàêòåðèçóþòüñÿ íàñòóïíèìè îñíîâíèìè ïàðàìåò ðàìè: ñåðåäí³ì òà ìàêñèìàëüíèì çíà÷åííÿì ïðÿìîãî ñòðóìó ²à ñåð, ²à max, âå ëè÷èíîþ ñïàäó íàïðóãè ó âåíòèë³ Ua;

ìàêñèìàëüíèì ïðèïóñòèìèì çíà ÷åííÿì çâîðîòíî¿ íàïðóãè Uâ.ïðèï;

ïðèïóñòèìîþ òåìïåðàòóðîþ ïåðåõîäó ïðèëàäó Òï max.

Ïîðÿä ç öèì ìàþòü çíà÷åííÿ ³íø³ ïîêàçíèêè, ùî õàðàêòåðèçóþòü ðî áîòó âåíòèë³â: äîâãîâ³÷í³ñòü, ÊÊÄ òîùî. Âëàñòèâîñò³ âåíòèëÿ òèì âèù³, ÷èì ìåíøå âíóòð³øíº ïàä³ííÿ íàïðóãè ó âåíòèë³ (Ua).

Êðåìí³ºâ³ âåíòèë³ ìàþòü ìàë³ ãàáàðèòè òà âèñîê³ çíà÷åííÿ çâîðîòíî¿ íàïðóãè (800...1200 Â). Ïðèïóñòèìà òåìïåðàòóðà íàãð³âó äëÿ ä³îä³â Òï max = 140...150 îÑ. Äî íåäîë³ê³â êðåìí³ºâèõ âåíòèë³â ñë³ä â³äíåñòè íåâè ñîêó ñïðîìîæí³ñòü ïðîòèñòîÿòè êîðîòêî÷àñíîìó ïåðåâàíòàæåííþ. Íàâ³òü ïðè íåâåëèêèõ ïåðåâàíòàæåííÿõ ÷àñ ðîáîòè êðåìí³ºâîãî ä³îäà îá÷èñëþ ºòüñÿ ÷àñòêàìè ñåêóíäè.

Êðåìí³ºâ³ òèðèñòîðè õàðàêòåðèçóþòüñÿ òàêèìè æ ïàðàìåòðàìè, ùî é ä³îäè. Àëå ¿ì ïðèòàìàíí³ é ñïåöèô³÷í³ ïàðàìåòðè: íàïðóãà ïåðåìèêàííÿ Uï;

ì³í³ìàëüíå çíà÷åííÿ ñòðóìó âìèêàííÿ ²â (àáî ñòðóìó êåðóâàííÿ ²ê).

Òèðèñòîðè ìàþòü á³ëüø âèñîê³ çíà÷åííÿ ïàä³ííÿ íàïðóãè ó ïðÿìîìó íàïðÿì³. Òîìó ïðèïóñòèì³ íàâàíòàæóâàëüí³ ñòðóìè â öèõ ïðèëàäàõ ìåíøå, í³æ ó ïîä³áíèõ ä³îäàõ. Ïðèïóñòèìà òåìïåðàòóðà ïðè ðîáîò³ òèðèñòîð³â Òï max=100...125 îÑ. ×óòëèâ³ñòü ¿õ äî ïåðåâàíòàæåíü òàêà æ, ÿê ³ ó êðåìí³º âèõ ä³îä³â.

Âèïðÿìíèé áëîê äæåðåë æèâëåííÿ ïðàöþº ó âàæíèõ óìîâàõ, ïîñò³éíî ï³äëÿãàþ÷è çì³íí³é 䳿 åëåêòðè÷íèõ, òåïëîâèõ òà ìåõàí³÷íèõ ôàêòîð³â. Ïå ðåâàíòàæåííÿ ïðÿìèìè ñòðóìàìè, ùî ïðîò³êàþòü ÷åðåç íàï³âïðîâ³äíèêî âèé ä³îä, âèíèêàþòü ï³ä ÷àñ çáóäæåííÿ äóãè àáî ïðè çàìèêàíí³ äóãîâîãî ïðîì³æêó êðàïëåþ ðîçïëàâëåíîãî ìåòàëó ³ ïåðåâèùóþòü éîãî íîì³íàëüíå çíà÷åííÿ ó 1,5...2,0 ðàçè.

Ïðè çâàðþâàíí³ íåïëàâêèì åëåêòðîäîì ó ñåðåäîâèù³ çàõèñíîãî ãàçó çâàðþâàëüíà äóãà çáóäæóºòüñÿ ³ìïóëüñîì ñòðóìó, ÿêèé ó 4...8 ðàç³â ïåðåâè ùóº íîì³íàëüíå çíà÷åííÿ çâàðþâàëüíîãî ñòðóìó. Ó çâÿçêó ç òàêèìè ïåðåâà íòàæåííÿìè íàï³âïðîâ³äíèêîâ³ âåíòèë³ ïîâèíí³ ëåãêî âèòðèìóâàòè ïåðåâàí òàæåííÿ çà ñòðóìîì òà ìàòè ðàä³àòîð äëÿ â³äâåäåííÿ âèä³ëÿºìîãî òåïëà.

Ïåðåâàíòàæåííÿ çà çâîðîòíîþ íàïðóãîþ íà ä³îä³ âèíèêàþòü ï³ä ÷àñ ïåðåõ³äíèõ ïðîöåñ³â (âìèêàííÿ-âèìèêàííÿ ñèëîâîãî òðàíñôîðìàòîðà), ïðè îáðèâ³ çâàðþâàëüíîãî ñòðóìó òà ïîâòîðíîìó çáóäæåíí³ äóãè.

ßêùî ðîçðàõóíêîâå çíà÷åííÿ ñòðóìó, ùî ïðîò³êຠ÷åðåç ä³îä, ïåðåâè ùóº ïðèïóñòèìå çíà÷åííÿ ²à max, òî ä³îäè âìèêàþòü ïàðàëåëüíî ç äîäàòêî âèìè ðåçèñòîðàìè Räîä. Îï³ð öèõ ðåçèñòîð³â ìຠáóòè á³ëüøå ó 5...10 ðàç³â îïîðó ä³îäà ó ïðÿìîìó íàïðÿì³ (ðèñ.4.2,à). Ïðè ïåðåâèùåíí³ çâîðîòíî¿ íà ïðóãè íà ä³îä³ ¿õ ñë³ä âìèêàòè ïîñë³äîâíî (ðèñ.4.2,á) ó íåîáõ³äí³é ê³ëüêîñ ò³. Äëÿ âèð³âíþâàííÿ çâîðîòíèõ îïîð³â ä³îä³â ïàðàëåëüíî ¿ì âìèêàþòü øóíòóâàëüí³ ðåçèñòîðè Rø, îï³ð ÿêèõ ïîâèíåí áóòè çíà÷íî ìåíøå çâîðîò íèõ îïîð³â íàï³âïðîâ³äíèêîâèõ âåíòèë³â. ßê ïðàâèëî, Rø = (0,1…0,2) Rçâ.

Ðèñ. 4.2. Ñõåìè âìèêàííÿ ê³ë äëÿ çàõèñòó âåíòèë³â ³ âèïðÿìíèõ áëîê³â â³ä ïåðåâàíòàæåíü Äëÿ çàõèñòó âåíòèëüíîãî áëîêà çâàðþâàëüíîãî âèïðÿìëÿ÷à â³ä ïåðåíà ïðóã âèêîðèñòîâóþòü øóíòóâàëüí³ RÑ-êîëà. Íà ðèñ.4.2,â íàâåäåíî çàõèñíå êîëî R1Ñ, ÿêå ï³äêëþ÷àºòüñÿ ïðè íåêåðîâàíèõ âèïðÿìíèõ áëîêàõ äî çàòèñ êà÷³â êîëà âèïðÿìëåíî¿ íàïðóãè.  òèðèñòîðíèõ âèïðÿìëÿ÷àõ ïîä³áíå êîëî ï³äêëþ÷àºòüñÿ äî âòîðèííèõ îáìîòîê òðàíñôîðìàòîðà ÷åðåç äîïîì³æíèé âèïðÿìíèé áëîê V1, ÿê íàâåäåíî íà ðèñ.4.2,ã. Îï³ð ðåçèñòîðà R2 º ðîçðÿä íèì. Ïàðàìåòðè åëåìåíò³â çàõèñíîãî êîëà âèçíà÷àþòüñÿ òàêèì ÷èíîì:

à) ºìí³ñòü êîíäåíñàòîðà äëÿ çàõèñòó â³ä ïåðåíàïðóã, ùî âèíèêàþòü ó ìîìåíò âèìèêàííÿ òðèôàçíîãî ñèëîâîãî òðàíñôîðìàòîðà, S T C, (4.1) (2U ) f â.ïðèï äå = I / ² – â³äíîñíå çíà÷åííÿ íàìàãí³÷óâàëüíîãî ñòðóìó;

²íìã – ä³ íìã 1í þ÷å çíà÷åííÿ íàìàãí³÷óâàëüíîãî ñòðóìó, À;

²1í – íîì³íàëüíèé ñòðóì ïåð âèííî¿ îáìîòêè òðàíñôîðìàòîðà, À;

Sò – ïîòóæí³ñòü òðàíñôîðìàòîðà, Âò;

Uâ.ïðèï – ïðèïóñòèìå çíà÷åííÿ çâîðîòíî¿ íàïðóãè ä³îäó, Â;

f – ÷àñòîòà íà ïðóãè æèâèëüíî¿ ìåðåæ³, Ãö;

á) ºìí³ñòü êîíäåíñàòîðà äëÿ çàõèñòó â³ä ïåðåíàïðóã, ùî âèíèêàþòü ïðè îáðèâ³ çâàðþâàëüíîãî ñòðóìó, å S K ê ò ï C, (4.2.) 20 f 0,8U -U â. ïðèï p äå åê – â³äíîñíå çíà÷åííÿ íàïðóãè êîðîòêîãî çàìèêàííÿ òðàíñôîðìàòîðà;

Êï – â³äíîøåííÿ ôàêòè÷íî¿ àìïë³òóäè ñòðóìó íàâàíòàæåííÿ â ìîìåíò îá ðèâó ñòðóìó äî íîì³íàëüíîãî ä³þ÷îãî çíà÷åííÿ ñòðóìó âòîðèííî¿ îáìîòêè òðèôàçíîãî ñèëîâîãî òðàíñôîðìàòîðà (ïåðåâàíòàæåííÿ);

Up – àìïë³òóäà ðîáî÷î¿ çì³ííî¿ íàïðóãè íà âåíòèë³.

Äëÿ âèáîðó çàõèñíîãî êîíäåíñàòîðà ñë³ä ïðèéíÿòè á³ëüøå ç ðîçðàõî âàíèõ çíà÷åíü.

Âåëè÷èíà R1 âèçíà÷àºòüñÿ çã³äíî ç âèðàçîì 0,8U -U â. ïðèï p R1, (4.3) K ² ï 1í Øóíòóâàëüíèé îï³ð ïîïåðåäíüî âèçíà÷àºòüñÿ ç âèðàçó R2 p / Ñ, äå ð = 0,1Ñ – ïîñò³éíà ðîçðÿäó êîíäåíñàòîðà.

Âêàçàíå êîëî RC îäíî÷àñíî îáìåæóº é êîìóòàö³éí³ íàïðóãè íà âåíòè ëÿõ.

4.3. Áàãàòîôàçí³ ñõåìè âèïðÿìëÿííÿ Ãîëîâíèìè ïàðàìåòðàìè òà ñï³ââ³äíîøåííÿìè, ùî õàðàêòåðèçóþòü ñõåìó âèïðÿìëÿííÿ, ñòîñîâíî äî çâàðþâàëüíèõ âèïðÿìëÿ÷³â, º:

ä³þ÷å çíà÷åííÿ ôàçíî¿ (ë³í³éíî¿) âòîðèííî¿ íàïðóãè òðàíñôîðìàòîðà U2ô (U2ë) çàëåæíî â³ä íàïðóãè õîëîñòîãî õîäó âèïðÿìëÿ÷à U0;

àìïë³òóäíå çíà÷åííÿ çâîðîòíî¿ íàïðóãè íà âåíòèë³ U â max;

ñåðåäíº çíà÷åííÿ âèïðÿìëåíîãî ñòðóìó ÷åðåç âåíòèëü ² â.ñåð;

ä³þ÷å ² â òà ìàêñèìàëüíå ² â max çíà÷åííÿ ñòðóìó ÷åðåç âåíòèëü;

ðîçðàõóíêîâà ïîòóæí³ñòü òðàíñôîðìàòîðà Sò.

Ñåðåäíº, ä³þ÷å òà ìàêñèìàëüíå çíà÷åííÿ ñòðóìó ÷åðåç âåíòèëü âèçíà ÷àþòü âòðàòè ó âåíòèëÿõ, à òàêîæ õàðàêòåðèçóþòü ðîáîòó âèïðÿìíîãî áëî êà â ðåæèì³ êîðîòêîãî çàìèêàííÿ. Ðîçðàõóíêîâà ïîòóæí³ñòü òðàíñôîðìà òîðà âèçíà÷ຠéîãî ïðîïóñêíó ñïðîìîæí³ñòü ïðè ñèíóñî¿äàëüíèõ ñòðóìàõ â îáìîòêàõ òà õàðàêòåðèçóº âèòðàòè éîãî àêòèâíèõ ìàòåð³àë³â.

Ðîçãëÿíåìî îñîáëèâîñò³ îñíîâíèõ áàãàòîôàçíèõ ñõåì âèïðÿìëÿííÿ.

Òðèôàçíà ìîñòîâà ñõåìà âèïðÿìëÿííÿ. Öå íàéá³ëüø ðîçïîâñþäæåíà ñõåìà ó âèïðÿìëÿ÷àõ ç æîðñòêèìè òà ñïàäíèìè çîâí³øí³ìè õàðàêòåðèñòè êàìè, îñîáëèâî, êîëè ðåãóëþâàííÿ ñòðóìó ³ íàïðóãè çä³éñíþºòüñÿ ñèñòå ìàìè áåç çàñòîñóâàííÿ òèðèñòîð³â. Ñõåìà çàáåçïå÷óº äîñèòü ïðîñòó êîíñ òðóêö³þ òðàíñôîðìàòîðà, ùî ì³ñòèòü òðè ïåðâèíí³ ³ â³äïîâ³äíî òðè âòî ðèíí³ îáìîòêè, òà íàéá³ëüø åôåêòèâíå éîãî âèêîðèñòàííÿ. Îáìîòêè òðàíñôîðìàòîðà ìîæóòü âìèêàòèñÿ òðèêóòíèêîì àáî ç³ðêîþ.

Íà ðèñ.4.3 íàâåäåíî òðèôàçíó ìîñòîâó ñõåìó âèïðÿìëÿííÿ. Ðîçãëÿíå ìî ðîáîòó òà âèçíà÷èìî îñíîâí³ ïîêàçíèêè ö³º¿ ñõåìè ñïî÷àòêó ó âàð³àíò³ âèïðÿìëÿ÷à ç æîðñòêèìè ÂÀÕ (ñèëîâèé òðàíñôîðìàòîð ìຠìàëèé ³íäóê òèâíèé îï³ð êîðîòêîãî çàìèêàííÿ) ïðè ðîáîò³ íà àêòèâíî-³íäóêòèâíå íàâà íòàæåííÿ. Ñë³ä â³äçíà÷èòè, ùî ðåæèìè ðîáîòè íà àêòèâíå òà àêòèâíî ³íäóêòèâíå íàâàíòàæåííÿ ìàëî â³äð³çíÿþòüñÿ.

Ðèñ. 4.3. Òðèôàçíà ìîñòîâà ñõåìà âèïðÿìëÿííÿ ßê âèäíî ç ðèñ.4.3, ó òî÷ö³ 1 âìèêàºòüñÿ âåíòèëü VD1 ôàçè À ÿê òàêèé, ùî ìຠíàéá³ëüøèé ïîçèòèâíèé ïîòåíö³àë ç óñ³õ âåíòèë³â êàòîäíî¿ ãðóïè â³äíîñíî äî íóëüîâî¿ òî÷êè ìåðåæíî¿ íàïðóãè òðàíñôîðìàòîðà;

ç íèì ó ïà ð³ ïðàöþº âåíòèëü VD5 ôàçè Â, ÿêèé ìຠíàéá³ëüøèé íåãàòèâíèé ïîòåíö³àë ç óñ³õ âåíòèë³â àíîäíî¿ ãðóïè. Ó òî÷ö³ 2 âèíèêຠêîìóòàö³ÿ ñòðóìó ó âåí òèëÿõ àíîäíî¿ ãðóïè – âìèêàºòüñÿ âåíòèëü VD6 ôàçè Ñ. Ó òî÷ö³ 3 âèíèêຠêîìóòàö³ÿ ñòðóìó ó âåíòèëÿõ êàòîäíî¿ ãðóïè – âìèêàºòüñÿ âåíòèëü VD ôàçè  ³ òàê äàë³. Êîìóòàö³ÿ ç îäíîãî âåíòèëÿ íà ³íøèé âèíèêຠó ìîìåíò ïåðåòèíàííÿ ñèíóñî¿ä ôàçíèõ íàïðóã âòîðèííî¿ îáìîòêè òðàíñôîðìàòîðà.

Òàêèì ÷èíîì, ïðè â³äñóòíîñò³ ³íäóêòèâíîãî îïîðó â àíîäíèõ êîëàõ âåíòè ë³â âîíè ïðàöþþòü ïîïàðíî ç êóòîì ïðîâ³äíîñò³ 2/3. Ó ðåàëüíèõ óìîâàõ ÷åðåç íàÿâí³ñòü äåÿêî¿ ³íäóêòèâíîñò³ ó êîíòóð³ êîìóòàö³¿ êóò ïðîâ³äíîñò³ á³ëüøèé çà 2/3 íà êóò êîìóòàö³¿ ³ ðîáîòà âåíòèë³â çä³éñíþºòüñÿ ïîïàðíî òà ïî òðè. Âèïðÿìëåíà íàïðóãà (ìèòòºâå çíà÷åííÿ) âèçíà÷àºòüñÿ ë³í³éíîþ íàïðóãîþ, ÿêà ÷åðåç âåíòèë³, ùî ïðàöþþòü ó äàíèé ìîìåíò, ïîäàºòüñÿ íà âèõ³äí³ êëåìè âèïðÿìëÿ÷à. Íàïðèêëàä, ó òî÷ö³ N íàïðóãà Ud = U ÀÑ.

Ïóëüñàö³ÿ âèïðÿìëåíî¿ íàïðóãè – øåñòèôàçíà ç ÷àñòîòîþ 300 Ãö (ïðè ÷àñòîò³ ôàçíèõ íàïðóã ìåðåæ³ 50 Ãö). Òðèâàë³ñòü àíîäíèõ ñòðóì³â áåç óðà õóâàííÿ êîìóòàö³éíèõ ä³ëÿíîê 120 åë. ãðàä.

Ñåðåäíº çíà÷åííÿ âèïðÿìëåíî¿ íàïðóãè ïðè õîëîñòîìó õîä³ âèïðÿì ëÿ÷à ðîçðàõîâóºòüñÿ çà ôîðìóëîþ | U0 = 6U2ô cos d= 2,34 U2ô=1,35U2ë. (4.4) -| Çâîðîòíà íàïðóãà íà âåíòèë³ Uâ max = 2,45U2ô = 1,41U2ë = 1,045U0.

ijþ÷å çíà÷åííÿ ñòðóìó ÷åðåç âåíòèëü ²â = 0,816²d (Id – ñèëà âèïðÿìëå íîãî ñòðóìó âèïðÿìëÿ÷à).

Ó âèïðÿìëÿ÷àõ ç³ ñïàäíèìè ÂÀÕ, ÿê³ ìàþòü çíà÷íèé ³íäóêòèâíèé îï³ð â àíîäíèõ êîëàõ âåíòèë³â, íàïðèêëàä, ó âèïàäêó çàñòîñóâàííÿ ñèëîâèõ òðàíñôîðìàòîð³â ç ïåðåñóâíèìè êîòóøêàìè, âåíòèë³ ó ä³àïàçîí³ 0 Uä/U0 0,7 ïðàöþþòü íà çâàðþâàëüíó äóãó îäíî÷àñíî ïî òðè ç êóòîì ïðîâ³äíîñò³, áëèçüêèì äî. Ó öüîìó âèïàäêó ²â = 0,745²d.

Ñåðåäíº çíà÷åííÿ ñòðóìó ÷åðåç âåíòèëü ²â.ñåð = 0,333²d. Ìàêñèìàëüíå çíà÷åííÿ ñòðóìó ²â max=3,14²â.cåð. ijþ÷å çíà÷åííÿ ñòðóìó ó âåíòèë³:

²â = 1,73²â.cåð – ïðè æîðñòêèõ çîâí³øí³õ ÂÀÕ;

²â = 1,57²â.cåð – ïðè ñïàäíèõ çîâí³øí³õ ÂÀÕ. Ðîçðàõóíêîâà ïîòóæí³ñòü òðàíñôîðìàòîðà:

SÒÆ = 3U2ôI2 = 1,05²dU0 – ïðè æîðñòêèõ ÂÀÕ;

SÒÑ = 0,95²dU0 – ïðè ñïàäíèõ ÂÀÕ.

Ïðè ðîáîò³ êåðîâàíîãî òèðèñòîðíîãî âèïðÿìëÿ÷à êóò êåðóâàííÿ â³ä ðàõîâóºòüñÿ â³ä òî÷êè ïðèðîäíî¿ êîìóòàö³¿ (òî÷êà ïåðåõîäó ñòðóìó ç âåí òèëÿ îäí³º¿ ôàçè íà âåíòèëü ³íøî¿ ôàçè äëÿ íåêåðîâàíîãî âèïðÿìëÿ÷à).

Òèðèñòîðí³ çâàðþâàëüí³ âèïðÿìëÿ÷³ íåçàëåæíî â³ä âèäó çîâí³øí³õ ÂÀÕ âèêîíóþòüñÿ ç çàñòîñóâàííÿì ñèëîâèõ òðàíñôîðìàòîð³â ç ìàëèì ³í äóêòèâíèì îïîðîì ðîçñ³þâàííÿ. Ó öüîìó âèïàäêó ïðè ðîáîò³ íà àêòèâíå íàâàíòàæåííÿ âèïðÿìëåíèé ñòðóì º áåçïåðåðâíèì ïðè 60 åë. ãðàä òà ïåðåðâíèì ïðè >60 åë. ãðàä:

U0 =2,34U2ô cos =U0cos ïðè 60 åë.ãðàä;

U0 = U0[1+ cos(/3 +)] ïðè > 60 åë.ãðàä.

Ç óðàõóâàííÿì òîãî, ùî òèðèñòîðí³ âèïðÿìëÿ÷³ ì³ñòÿòü ñïåö³àëüíèé äðîñåëü äëÿ çãëàäæóâàííÿ ôîðìè âèïðÿìëåíîãî ñòðóìó, íàïðóãà âèçíà÷à ºòüñÿ ÿê Ud = 2,34U2ôcos.

Äëÿ çàáåçïå÷åííÿ íîðìàëüíî¿ ðîáîòè âèïðÿìëÿ÷à øèðèíà ³ìïóëüñ³â êåðóâàííÿ, ùî ïîäàþòüñÿ íà òèðèñòîðè, ïîâèííà áóòè á³ëüøå çà 60 åë.ãðàä.

Ìîæëèâå òàêîæ ïîäàâàííÿ äâîõ êåðóþ÷èõ ³ìïóëüñ³â, çñóíóòèõ ì³æ ñîáîþ íà 60 åë.ãðàä, ïðè øèðèí³ ³ìïóëüñó 25...30 åë.ãðàä.

Êîëà êåðóâàííÿ òèðèñòîð³â àíîäíî¿ ãðóïè ïîâèíí³ ìàòè ãàëüâàí³÷íó ðîçâÿçêó.

Ïîäâ³éíà òðèôàçíà ñõåìà ç³ çð³âíþâàëüíèì ðåàêòîðîì. Íàéá³ëüø ðîçïîâñþäæåíà öÿ ñõåìà â òèðèñòîðíèõ âèïðÿìëÿ÷àõ íà ñòðóìè äî 500À.

Ïîð³âíÿíî ç ³íøèìè øåñòèôàçíèìè ñõåìàìè âèïðÿìëÿííÿ âîíà çàáåçïå÷óº íàéá³ëüø åôåêòèâíå âèêîðèñòàííÿ âåíòèë³â (íàéìåíø³ âòðàòè, íàéá³ëüøà íàâàíòàæóâàëüíà ñïðîìîæí³ñòü, íàéìåíøèé ²â max).

Òðàíñôîðìàòîð ó òàêîìó âèïðÿìëÿ÷³ ìຠø³ñòü âòîðèííèõ îáìîòîê, ùî óòâîðþþòü äâ³ òðèôàçí³ ãðóïè, êîæíà ç ÿêèõ çºäíàíà ó ç³ðêó;

ÅÐÑ â³äïîâ³ä íèõ ôàç çñóíóò³ íà 180 åë.ãðàä. Îáèäâ³ ãðóïè çºäíàí³ ì³æ ñîáîþ çð³âíþâà ëüíèì ðåàêòîðîì, ÿêèé çàáåçïå÷óº ¿õ ïàðàëåëüíó ðîáîòó øëÿõîì âèð³âíþ âàííÿ íàïðóãè ì³æ íèìè. Çð³âíþâàëüíèé ðåàêòîð ÿâëÿº ñîáîþ äðîñåëü ç çà ìêíåíèì ôåðîìàãí³òíèì ìàãí³òîïðîâîäîì, ùî ìຠäâ³ îäíàêîâ³ îáìîòêè.

ijþ ðåàêòîðà íàâåäåíî íà ðèñ.4.4. Áåçïåðåðâíèìè ë³í³ÿìè ïîêàçàí³ ôàçí³ íàïðóãè îäí³º¿ ç³ðêè, à øòðèõîâèìè – äðóãî¿. гçíèöþ ìèòòºâèõ çíà ÷åíü ôàçíèõ íàïðóã ó ïðîöåñ³ ¿õ ÷åðãóâàííÿ õàðàêòåðèçóþòü îðäèíàòè çà øòðèõîâàíèõ ïëîùàäîê. Öÿ ð³çíèöÿ íàïðóã íàâîäèòüñÿ ó ñåêö³ÿõ çð³âíþâà ëüíîãî ðåàêòîðà Lçð, ÿêùî õî÷à á ïî îäí³é ç íèõ ïðîõîäèòü íåâåëèêèé íà ìàãí³÷óâàëüíèé ñòðóì. Ó ñåêö³ÿõ ðåàêòîðà íàâîäÿòüñÿ íàïðóãè Uç1 = Uç2 = 0,5Uç, ùî ìàþòü ð³çí³ çíàêè ïî â³äíîøåííþ äî çàãàëüíîãî âèâî äó;

ó çâÿçêó ç öèì àíîäí³ íàïðóãè îäí³º¿ ç³ðêè çìåíøóþòüñÿ íà Uç1, à äðó ãî¿ – çðîñòàþòü íà Uç2. Ôàçí³ íàïðóãè âèð³âíþþòüñÿ, ùî é ïðèâîäèòü äî ïàðàëåëüíî¿ ðîáîòè òðèôàçíèõ ãðóï. Ïðèáëèçíî Uç = 0,5U2ô.

Êðèâà âèïðÿìëåíî¿ íàïðóãè Ud íàâåäåíà íà ðèñ.4.4. Òðèâàë³ñòü ïðîõî äæåííÿ àíîäíèõ ñòðóì³â (áåç óðàõóâàííÿ êîìóòàö³éíèõ ä³ëÿíîê) ñêëàäຠ120 åë.ãðàä, à àìïë³òóäà ñòðóì³â ó âåíòèëÿõ – ïîëîâèíó àìïë³òóäíîãî çíà ÷åííÿ âèïðÿìëåíîãî ñòðóìó. Âèïðÿìëÿ÷ ìຠäâ³ êîìóòóþ÷³ ãðóïè âåíòèë³â:

VD1…VD3 òà VD4...VD6. Êîìóòàö³ÿ çä³éñíþºòüñÿ ò³ëüêè ì³æ âåíòèëÿìè îäí³º¿ òðèôàçíî¿ ãðóïè. Ó âèïðÿìëÿ÷àõ ç æîðñòêèìè çîâí³øí³ìè õàðàêòå ðèñòèêàìè âåíòèë³ ïðàöþþòü ïîïàðíî. Òàêèì ÷èíîì, ïðè ìàëèõ ñòðóìàõ íàâàíòàæåííÿ âèïðÿìëÿ÷ ïðàöþâàòèìå ó ðåæèìàõ, ùî â³äïîâ³äàþòü ïðî ñò³é øåñòèôàçí³é ñõåì³ ç íóëüîâîþ òî÷êîþ;

ïðè ñòðóìàõ, á³ëüøèõ çà êðè òè÷íèé (0,01²d), ðîçïî÷èíàºòüñÿ ðîáîòà äâîõ ïàðàëåëüíèõ ãðóï àáî ïîäâ³é íèé òðèôàçíèé ðåæèì. Ïåðâèííà îáìîòêà òðàíñôîðìàòîðà ìîæå áóòè ââ³ ìêíóòà ç³ðêîþ àáî òðèêóòíèêîì. Ïóëüñàö³ÿ âèïðÿìëåíî¿ íàïðóãè ìຠ÷àñ òîòó 300 Ãö.

Ðèñ. 4.4. Ïîäâ³éíà òðèôàçíà ñõåìà ç³ çð³âíþâàëüíèì ðåàêòîðîì Ñåðåäíº çíà÷åííÿ âèïðÿìëåíî¿ íàïðóãè ïðè õîëîñòîìó õîä³ U0 = 1,35U2ô;

U0 = 1,35U2ôcos ïðè ðîáîò³ ó ðåæèìàõ, ùî â³äïîâ³äàþòü ïðîñò³é øåñòèôàçí³é ñõåì³.

Çâîðîòíà íàïðóãà íà âåíòèë³ Uâ max= 6 U2ô=2,09U0. ijþ÷å çíà÷åííÿ âòîðèííîãî ñòðóìó ²â =0,29²d.

Ó âèïðÿìëÿ÷àõ ç³ ñïàäíèìè çîâí³øí³ìè õàðàêòåðèñòèêàìè ó ä³àïàçîí³ 0 Uä/U0 0,65 îäíî÷àñíî ïðàöþþòü ïî òðè âåíòèë³ ç êóòîì ïðîâ³äíîñò³, áëèçüêèì äî. Ó öüîìó âèïàäêó çíà÷åííÿ ²â çíèæóºòüñÿ.

Ïîòóæí³ñòü çð³âíþâàëüíîãî ðåàêòîðà Sçð ñêëàäຠïðè â³äñóòíîñò³ òèðè ñòîðíîãî ðåãóëþâàííÿ áëèçüêî 0,007Ðd, ïðè òèðèñòîðíîìó ðåãóëþâàíí³ 0,2Ðd, äå Ðd = ²dU0.

Ñõåìà ìຠï³äâèùåíó ÷óòëèâ³ñòü äî àñèìåò𳿠ôàçîâèõ çñóâ³â êåðóþ ÷èõ ³ìïóëüñ³â. Ïîðóøåííÿ ñèìåò𳿠³ìïóëüñ³â ïðèâîäèòü äî ïåðåðîçïîä³ëó íàâàíòàæåííÿ ì³æ òðèôàçíèìè âèïðÿìíèìè ãðóïàìè, ùî ïðàöþþòü ïàðà ëåëüíî.

Êð³ì òîãî, íîðìàëüíà ïàðàëåëüíà ðîáîòà òèðèñòîð³â ð³çíèõ òðèôàçíèõ ãðóï çàáåçïå÷óºòüñÿ çà óìîâè, ùî øèðèíà ³ìïóëüñ³â êåðóâàííÿ ñòàíîâèòü íå ìåíøå 60 åë.ãðàä.

Ïðîñòà øåñòèôàçíà ñõåìà ç íóëüîâîþ òî÷êîþ. Òàêà ñõåìà âèïðÿì ëÿííÿ çàñòîñîâóºòüñÿ çíà÷íî ð³äøå, í³æ âèùå ðîçãëÿíóòà, òîìó, ùî âîíà çàáåçïå÷óº ã³ðøå âèêîðèñòàííÿ ñèëîâîãî òðàíñôîðìàòîðà òà âåíòèë³â. Áåç óðàõóâàííÿ êîìóòàö³éíèõ ä³ëÿíîê òðèâàë³ñòü ñòðóìó, ùî ïðîò³êຠ÷åðåç âåíòèë³, òà ñòðóìó ó ôàç³ âòîðèííî¿ îáìîòêè òðàíñôîðìàòîðà ñêëàäຠ60 åë.ãðàä. Ó çâÿçêó ç öèì çðîñòàþòü âòðàòè ó âåíòèëÿõ, ìàêñèìàëüíå çíà ÷åííÿ ²â max, çíèæóºòüñÿ íàâàíòàæóâàëüíà ñïðîìîæí³ñòü âèïðÿìíîãî áëîêà.

Òðàíñôîðìàòîð ìຠâñüîãî ø³ñòü âòîðèííèõ îáìîòîê, çºäíàíèõ ó øåñòè ôàçíó ç³ðêó (ðèñ.4.5). Ïåðâèííà îáìîòêà òðàíñôîðìàòîðà ìîæå çºäíóâàòèñÿ ëèøå òðèêóòíèêîì.

Ðèñ. 4.5. Ïðîñòà øåñòèôàçíà ñõåìà ç íóëüîâîþ òî÷êîþ ßêùî ïåðâèííó îáìîòêó çºäíàòè ó ç³ðêó, òî âèíèêຠïóëüñóþ÷èé ñòðóì ïðèìóñîâîãî íàìàãí³÷óâàííÿ, ùî ïðèâîäèòü äî íàñè÷åííÿ ìàãí³òî ïðîâîäó òðàíñôîðìàòîðà, çíà÷íî çá³ëüøóþòüñÿ éîãî ³íäóêòèâí³ îïîðè, çìåíøóºòüñÿ ñåðåäíº çíà÷åííÿ âèïðÿìëåíî¿ íàïðóãè òà çá³ëüøóºòüñÿ êðó ò³ñòü ñïàäàííÿ çîâí³øíüî¿ õàðàêòåðèñòèêè.

Ïóëüñàö³ÿ âèïðÿìëåíî¿ íàïðóãè – 300 Ãö. Çâîðîòíà íàïðóãà íà âåíòèë³ ²â max =2,09U0. Íîðìàëüíà ðîáîòà âèïðÿìëÿ÷à çàáåçïå÷óºòüñÿ ïðè øèðèí³ ³ìïóëüñó êåðóâàííÿ 5 åë.ãðàä.

ʳëüöåâà ñõåìà âèïðÿìëÿííÿ. Öå îäíà ç íàéá³ëüø ðîçïîâñþäæåíèõ ñõåì âèïðÿìëÿííÿ â îäíîïîñòîâèõ òà áàãàòîïîñòîâèõ çâàðþâàëüíèõ âè ïðÿìëÿ÷àõ íà âåëèê³ ñòðóìè. Ïðè â³äñóòíîñò³ çð³âíþâàëüíîãî ðåàêòîðà ñõåìà çàáåçïå÷óº, ÿê ³ ïîäâ³éíà òðèôàçíà ñõåìà ç³ çð³âíþâàëüíèì ðåàêòî ðîì, äîáðå âèêîðèñòàííÿ çâàðþâàëüíîãî òðàíñôîðìàòîðà, àëå âèêîðèñòàí íÿ âåíòèë³â äåùî ã³ðøå. Òðàíñôîðìàòîð âèïðÿìëÿ÷à ìຠø³ñòü âòîðèííèõ îáìîòîê, à áëîê âåíòèë³â çàìêíåíèé ó êîëî (ðèñ.4.6).

Ðèñ. 4.6. ʳëüöåâà ñõåìà âèïðÿìëÿííÿ Òðèâàë³ñòü ðîáîòè âåíòèë³â áåç óðàõóâàííÿ êîìóòàö³¿ ñêëàäຠ60 åë.ãðàä. Îäíî÷àñíî êîæíà ç âòîðèííèõ îáìîòîê, ÿê ïîêàçàíî íà ä³àãðà ì³ ôàçíèõ ñòðóì³â ³ô (ðèñ.4.6) ïðàöþº ïðîòÿãîì 120 åë.ãðàä. Ïåðâèííà îá ìîòêà òðàíñôîðìàòîðà ìîæå çºäíóâàòèñÿ òðèêóòíèêîì àáî ç³ðêîþ.

Àìïë³òóäíå çíà÷åííÿ çâîðîòíî¿ íàïðóãè íà âåíòèë³ Uâ max = 4,9U2ô.

̳í³ìàëüíà øèðèíà êåðóþ÷èõ ³ìïóëüñ³â ó âèïàäêó òèðèñòîðíîãî ðå ãóëþâàííÿ ìຠáóòè 5 åë.ãðàä. Äëÿ êåðóâàííÿ òèðèñòîðàìè ïîòð³áí³ òðè ãàëüâàí³÷íî ³çîëüîâàíèõ äæåðåëà æèâëåííÿ.

Îñíîâí³ ñï³ââ³äíîøåííÿ, ùî õàðàêòåðèçóþòü ðîáîòó ðîçãëÿíóòèõ ñõåì âèïðÿìëåííÿ, íàâåäåí³ ó òàáë.4.1.

Òàáëèöÿ 4.1. Îñíîâí³ ñï³ââ³äíîøåííÿ, ùî õàðàêòåðèçóþòü ñõåìè âèïðÿìëÿííÿ Çâîðîòíà Ñåðåäíº Ä³þ÷å çíà- Ðîçðà íàïðóãà íà çíà÷åííÿ ÷åííÿ ñòðóìó õóíêîâà ïî âåíòèë³ ñòðóìó âåíòèëÿ òóæí³ñòü Ñõåìà Uâmax âåíòèëÿ Iâ òðàíñôîð âèïðÿìëÿííÿ Iâ.ñåð Sò ²d U ìàòîðà Pd ²d Òðèôàçíà ìîñòîâà 1,045 0,333 0,578 1, Ïîäâ³éíà òðèôàç íà ç³ çð³âíþâàëü- 2,09 0,167 0,288 1, íèì ðåàêòîðîì Ïðîñòà øåñòèôàç íà ç íóëüîâîþ òî- 0,41 1, ÷êîþ, ê³ëüöåâà Íàéïîøèðåí³ø³ ó çâàðþâàëüíèõ âèïðÿìëÿ÷àõ òðèôàçíà ìîñòîâà, ïî äâ³éíà òðèôàçíà ç³ çð³âíþâàëüíèì ðåàêòîðîì òà øåñòèôàçíà ê³ëüöåâà ñõåìà âèïðÿìëÿííÿ. Àíàë³ç ñï³ââ³äíîøåíü äëÿ öèõ ñõåì ïîêàçóº: êîæíà ç íèõ ìຠñâî¿ ïåðåâàãè òà íåäîë³êè. Ó òðèôàçíî¿ ìîñòîâî¿ ñõåìè ðîçðàõóíêîâà ïîòó æí³ñòü òðàíñôîðìàòîðà ìåíøå ïîð³âíÿíî ç äâîìà ³íøèìè, àëå íåîáõ³äíî âèêîðèñòîâóâàòè á³ëüø ïîòóæí³ íàï³âïðîâ³äíèêîâ³ âåíòèë³. Ó ïîäâ³éí³é òðèôàçí³é ñõåì³ ç³ çð³âíþâàëüíèì ðåàêòîðîì íàéêðàùå çàâàíòàæåííÿ âåí òèë³â, àëå á³ëüøà ðîçðàõóíêîâà ïîòóæí³ñòü òðàíñôîðìàòîðà. ʳëüöåâà ñõå ìà çàéìຠïðîì³æíå ïîëîæåííÿ ÿê çà çàâàíòàæåííÿì âåíòèë³â, òàê ³ çà ïî òóæí³ñòþ òðàíñôîðìàòîðà.

4.4. Ïðèíöèïè ôîðìóâàííÿ çîâí³øí³õ õàðàêòåðèñòèê òà ðåãóëþâàííÿ âèõ³äíèõ ïàðàìåòð³â çâàðþâàëüíèõ âèïðÿìëÿ÷³â Îäí³ºþ ç ãîëîâíèõ îñîáëèâîñòåé çâàðþâàëüíèõ âèïðÿìëÿ÷³â º ïîºä íàííÿ â îäíîìó åëåêòðè÷íîìó àïàðàò³ ê³ë çì³ííîãî òà ïîñò³éíîãî ñòðóìó.

Öÿ îñîáëèâ³ñòü ñóòòºâî óñêëàäíþº âèçíà÷åííÿ òà àíàë³ç ñï³ââ³äíîøåíü, ùî õàðàêòåðèçóþòü ðîáîòó âèïðÿìëÿ÷à ïðè ð³çíèõ ðåæèìàõ íàâàíòàæåííÿ.

Äî êîëà çì³ííîãî ñòðóìó âõîäÿòü ìåðåæà æèâèëüíî¿ íàïðóãè, ñèëîâèé òðàíñôîðìàòîð, ðåãóëÿòîð çâàðþâàëüíîãî ñòðóìó (íàïðèêëàä, äðîñåëü íà ñè÷åííÿ), ÿê³ ìàþòü çíà÷íèé ³íäóêòèâíèé ÕL1 òà àêòèâíèé R1 îïîðè, à òà êîæ áëîê âåíòèë³â ç àêòèâíèì îïîðîì Râ.

Äî êîëà ïîñò³éíîãî ñòðóìó ó çàãàëüíîìó âèïàäêó âõîäÿòü ñòàá³ë³çó âàëüíèé äðîñåëü ç ³íäóêòèâíèì ÕL2 òà àêòèâíèì R2 îïîðàìè, çâàðþâàëüí³ êàáåë³ òà åëåêòðîäè ç â³äïîâ³äíèìè àêòèâíèìè îïîðàìè. Ãîëîâíèì âèäîì íàâàíòàæåííÿ âèïðÿìëÿ÷à º çâàðþâàëüíà äóãà.

Àíàë³ç ðîáîòè çâàðþâàëüíîãî âèïðÿìëÿ÷à çðó÷íî ïðîâîäèòè çà äîïî ìîãîþ ñõåìè çàì³ùåííÿ, ÿêà ñêëàäàºòüñÿ äëÿ çàäàíèõ ïàðàìåòð³â æèâèëü íîãî òà çâàðþâàëüíîãî ê³ë. Ïðè ñòâîðåíí³ ñõåìè çàì³ùåííÿ ïàðàìåòðè êî ëà âèïðÿìëåíîãî ñòðóìó ïðèâîäÿòüñÿ äî ïàðàìåòð³â êîëà çì³ííîãî ñòðóìó.

Ñêëàäåíà ñõåìà çàì³ùåííÿ äຠçìîãó îòðèìàòè ð³âíÿííÿ çîâí³øíüî¿ âîëüò àìïåðíî¿ õàðàêòåðèñòèêè òà ïðèíöèïîâî âèçíà÷èòè çàñîáè ðåãóëþâàííÿ âèõ³äíèõ ïàðàìåòð³â äëÿ áóäü-ÿêîãî òèïó çâàðþâàëüíîãî âèïðÿìëÿ÷à.

Ðîçãëÿíåìî, íàïðèêëàä, ñõåìó âèïðÿìëÿ÷à ç äðîñåëåì íàñè÷åííÿ, íà âåäåíó íà ðèñ.4.7, ÿêà õàðàêòåðèçóºòüñÿ ïàðàìåòðàìè, âêàçàíèìè ó òàáë.4.2.

Ðèñ. 4.7. Ñïðîùåíà ñèëîâà (à) âèõ³äíà (á) òà åêâ³âàëåíòíà (â) ñõåìà âèïðÿìëÿ÷à ç äðîñåëåì íàñè÷åííÿ Äëÿ ñêëàäàííÿ ñõåìè çàì³ùåííÿ âèçíà÷èìî îïîðè ê³ë çì³ííîãî òà ïî ñò³éíîãî ñòðóìó.

Àêòèâíèé îï³ð êîëà çì³ííîãî ñòðóìó R1 =R + RÒ+Râ, Ì äå R – îï³ð æèâèëüíî¿ ìåðåæ³, ïðèâåäåíèé äî êîëà âòîðèííî¿ îáìîòêè Ì ñèëîâîãî òðàíñôîðìàòîðà;

RÒ – ñóìàðíèé îï³ð ñèëîâîãî òðàíñôîðìàòîðà òà äðîñåëÿ íàñè÷åííÿ ó ðåæèì³ êîðîòêîãî çàìèêàííÿ, ïðèâåäåí³ äî êîëà âòî ðèííî¿ îáìîòêè òðàíñôîðìàòîðà;

Râ – ðîçðàõóíêîâèé îï³ð âåíòèë³â ó äâîõ ïëå÷àõ ìîñòîâî¿ ñõåìè.

Òàáëèöÿ 4.2. Âèõ³äí³ îïîðè ñõåìè çàì³ùåííÿ âèïðÿìëÿ÷à Êîëî çì³ííîãî ñòðóìó Êîëî ïîñò³éíîãî ñòðóìó Åëåìåíò ²íäóêòèâ- Àêòèâíèé ²íäóêòèâ- Àêòèâíèé íèé îï³ð Õ îï³ð R íèé îï³ð Õ îï³ð R Ìåðåæà RÌ Ñèëîâèé òðàíñôîð ìàòîð:

Õ1 R ïåðâèíí³ îáìîòêè Õ2 R âòîðèíí³ îáìîòêè Ðîáî÷³ îáìîòêè äðî ÕÐ1 RÐ ñåëÿ íàñè÷åííÿ Áëîê âåíòèë³â Râ Ñòàá³ë³çóþ÷èé äðî- ñåëü Õ Ð2 RÐ Rê Çâàðþâàëüí³ êàáåë³ Çâàðþâàëüíèé åëåê- òðîä Rå Rä Çâàðþâàëüíà äóãà Àêòèâíèé îï³ð êîëà ïîñò³éíîãî ñòðóìó R²²= RÐ2 + RÊ + Rå + Rä.

Ñóìàðíèé ³íäóêòèâíèé îï³ð ñèëîâîãî òðàíñôîðìàòîðà ÕÒ ³ äðîñåëÿ ÕÐ ó ðåæèì³ êîðîòêîãî çàìèêàííÿ, ïðèâåäåí³ äî êîëà âòîðèííî¿ îáìîòêè òðàíñôîðìàòîðà, ïîçíà÷èìî ÿê Õ1, ³íäóêòèâíèé îï³ð ñòàá³ë³çóâàëüíîãî äðîñåëÿ – ÿê Õ²², à ä³þ÷³ çíà÷åííÿ ÅÐÑ ó êîæí³é ôàç³ – ÿê åa, åb òà åc. Òîä³ âèõ³äíà ñõåìà çàì³ùåííÿ âèïðÿìëÿ÷à áóäå ìàòè âèãëÿä, ÿê ïîêàçàíî íà ðèñ.4.7,á.

Äëÿ ñêëàäàííÿ åêâ³âàëåíòíî¿ ñõåìè çàì³ùåííÿ (ðèñ.4.7,â) âèêîíàºìî ïðèâåäåííÿ êîëà âèïðÿìëåíîãî ñòðóìó äî êîëà çì³ííîãî ñòðóìó çà äîïîìî ãîþ íàñòóïíèõ âèðàç³â:

Rå.ç =R² + 2/3R²²;

Õå.ç =Õ² + 2/3Õ²², äå Rå.ç òà Õå.ç – åêâ³âàëåíòí³ àêòèâíèé òà ³íäóêòèâíèé îïîðè ñõåìè çàì³ ùåííÿ;

2/3 – êîåô³ö³ºíò ïðèâåäåííÿ.

Åêâ³âàëåíòíà ñõåìà çàì³ùåííÿ ìຠîäíó ä³þ÷ó çì³ííó ÅÐÑ Åå.ç, ùî â³äïîâ³äຠçíà÷åííþ ÅÐÑ å2 àáî å3 (å2;

å3 – ä³þ÷³ çíà÷åííÿ ÅÐÑ ïðè äâî- àáî òðèâåíòèëüí³é êîìóòàö³¿ ñòðóìó).

Äëÿ îòðèìàíî¿ åêâ³âàëåíòíî¿ ñõåìè çàì³ùåííÿ ð³âíÿííÿ çîâí³øíüî¿ ÂÀÕ âèïðÿìëÿ÷à ìîæíà çàïèñàòè ó ñèìâîë³÷í³é ôîðì³:

& & & Uäæ = Åç.0 - ²& (jXå.ç + Rå.ç)Uä. (4.5) ä Àíàë³ç ð³âíÿííÿ (4.5) ïîêàçóº, ùî ôîðìóâàííÿ çîâí³øíüî¿ õàðàêòåðèñ òèêè âèïðÿìëÿ÷à ïðèíöèïîâî ìîæíà çä³éñíþâàòè äâîìà øëÿõàìè: 1) çì³ íîþ ³íäóêòèâíîãî îïîðó ñèëîâîãî òðàíñôîðìàòîðà àáî äðîñåëÿ – Õå.ç;

2) çì³íîþ àêòèâíîãî îïîðó âèïðÿìíîãî áëîêà – Rå.ç (³íøèìè ñêëàäîâèìè ïàðàìåòðà Rå.ç ìîæíà çíåõòóâàòè ÷åðåç ¿õ íåçíà÷í³ñòü).

Ôîðìà çîâí³øíüî¿ õàðàêòåðèñòèêè ³ ñïîñ³á ðåãóëþâàííÿ âèõ³äíèõ ïà ðàìåòð³â âèïðÿìëÿ÷à âèçíà÷àòèìóòüñÿ ñï³ââ³äíîøåííÿìè ì³æ Õå.ç òà Rå.ç.

Ïðè öüîìó ìîæëèâ³ òðè âèïàäêè:

1. Õå.ç 0;

Rå.ç 0.

Òîä³ ð³âíÿííÿ (4.5) íàáèðຠâèãëÿäó & & Uäæ = Åç0 = const, dUäæ òîáòî ÂÀÕ âèïðÿìëÿ÷à – æîðñòêà = 0.

dI Ðåãóëþâàííÿ âèõ³äíî¿ íàïðóãè çä³éñíþºòüñÿ çà äîïîìîãîþ ñèëîâîãî òðàíñôîðìàòîðà ç ìàëèì åëåêòðîìàãí³òíèì ðîçñ³þâàííÿì øëÿõîì çì³íè êîåô³ö³ºíòà òðàíñôîðìàö³¿.

2. Rå.ç 0;

Õå.ç> 0.

Òîä³ & & Uäæ = Åç0 - jI& Õå.ç.

ä Ïðè çá³ëüøåíí³ ñòðóìó íàâàíòàæåííÿ âèõ³äíà íàïðóãà âèïðÿìëÿ÷à dUäæ çìåíøóºòüñÿ, òîáòî ÂÀÕ âèïðÿìëÿ÷à – ñïàäíà < 0. Êðóò³ñòü ñïà dI äàííÿ ÂÀÕ âèçíà÷àºòüñÿ âåëè÷èíîþ Õå.ç.

Ïðè öüîìó Õå.ç = Õò + ÕÐ1 + ÕÐ2.

ßêùî Õò = 0, òî ñïàäíà õàðàêòåðèñòèêà ôîðìóºòüñÿ çà ðàõóíîê ïîñë³ äîâíîãî âìèêàííÿ ç ñèëîâèì òðàíñôîðìàòîðîì ó êîëî çì³ííîãî ñòðóìó äðîñåëÿ, ÿêèé îäíî÷àñíî º é ðåãóëÿòîðîì çâàðþâàëüíîãî ñòðóìó. ßêùî ÕÒ > 0, òî õàðàêòåðèñòèêó âèïðÿìëÿ÷à ôîðìóº ñèëîâèé òðàíñôîðìàòîð;

â³í ìຠðîçâèíåíå åëåêòðîìàãí³òíå ðîçñ³þâàííÿ ³ âèêîíóº ôóíêö³¿ ðåãóëÿòîðà çâàðþâàëüíîãî ñòðóìó.

3. Õå.ç 0;

Rå.ç > 0.

Ó öüîìó âèïàäêó ôîðìà çîâí³øíüî¿ õàðàêòåðèñòèêè âèïðÿìëÿ÷à ìîæå áóòè ÿê æîðñòêîþ, òàê ³ ñïàäíîþ òîìó, ùî Rå.ç Râ, òîáòî àêòèâíèé îï³ð âèïðÿìëÿ÷à âèçíà÷àºòüñÿ, ãîëîâíèì ÷èíîì, àêòèâíèì îïîðîì âèïðÿìíîãî áëîêà, ç³áðàíîãî íà òèðèñòîðàõ. Ôîðìóâàííÿ çîâí³øíüî¿ õàðàêòåðèñòèêè âèïðÿìëÿ÷à òà ðåãóëþâàííÿ âèõ³äíèõ ïàðàìåòð³â çàáåçïå÷óºòüñÿ ñèñòåìîþ ôàçîâîãî êåðóâàííÿ òèðèñòîðàìè.

4.5. Îäíîïîñòîâ³ âèïðÿìëÿ÷³ Îäíîïîñòîâ³ çâàðþâàëüí³ âèïðÿìëÿ÷³ – íàéá³ëüø ìàñîâà ãðóïà âèïðÿ ìëÿ÷³â, ùî âèêîðèñòîâóþòüñÿ ó ð³çíèõ ãàëóçÿõ íàðîäíîãî ãîñïîäàðñòâà äëÿ ð³çíèõ ñïîñîá³â çâàðþâàííÿ.

Îäíîïîñòîâ³ âèïðÿìëÿ÷³ çà ôîðìîþ çîâí³øíüî¿ õàðàêòåðèñòèêè òà ôóíêö³îíàëüíèì ïðèçíà÷åííÿì ìîæíà ïîä³ëèòè íà òàê³ ãðóïè:

ç³ ñïàäíèìè âîëüò-àìïåðíèìè õàðàêòåðèñòèêàìè (ÂÀÕ) äëÿ ðó÷íîãî äóãîâîãî çâàðþâàííÿ ïîêðèòèìè åëåêòðîäàìè òà ìåõàí³çîâàíîãî çâàðþ âàííÿ ï³ä ôëþñîì;

ç æîðñòêèìè ÂÀÕ äëÿ ìåõàí³çîâàíîãî çâàðþâàííÿ ïëàâêèì åëåêòðî äîì ó çàõèñíèõ ãàçàõ;

ç óí³âåðñàëüíèìè ÂÀÕ (êðóòîñïàäíèìè òà æîðñòêèìè) äëÿ äåê³ëüêîõ ñïîñîá³â çâàðþâàííÿ.

Ïðîìèñëîâ³ çðàçêè îäíîïîñòîâèõ âèïðÿìëÿ÷³â ìàþòü ð³çí³ ñèñòåìè ðå ãóëþâàííÿ âèõ³äíèõ ïàðàìåòð³â – ñòðóìó ³ íàïðóãè. Íàéá³ëüø ðîçïîâñþ äæåí³ ç íèõ – öå ìåõàí³÷í³. Âèêîðèñòîâóþòüñÿ òàêîæ äðîñåë³ íàñè÷åííÿ, òè ðèñòîðí³ ðåãóëÿòîðè, à òàêîæ ñïîñ³á çì³íè êîåô³ö³ºíòà òðàíñôîðìàö³¿ ñèëî âîãî òðàíñôîðìàòîðà;

çíà÷íî ð³äøå – çà äîïîìîãîþ áàëàñòíèõ ðåîñòàò³â.

4.5.1. Âèïðÿìëÿ÷³ çà ñïàäíèìè çîâí³øí³ìè õàðàêòåðèñòèêàìè Öå íàéïîøèðåí³øà êàòåãîð³ÿ âèïðÿìëÿ÷³â;

îñíîâí³ ïàðàìåòðè öèõ äæåðåë æèâëåííÿ ðåãëàìåíòîâàí³ ÃÎÑÒ 13821-77Å.

Òàê³ âèïðÿìëÿ÷³ õàðàêòåðèçóþòüñÿ ñòàá³ëüí³ñòþ ïî÷àòêîâîãî çáóäæåí íÿ äóãè ³ ïðîöåñó çâàðþâàííÿ, äîáðîþ ÿê³ñòþ ôîðìóâàííÿ øâà òà ïîð³âíÿíî ìàëèì ðîçáðèçêóâàííÿì åëåêòðîäíîãî ìåòàëó. Ïåðåíåñåííÿ ìåòàëó ïðè îï òèìàëüíèõ ðåæèìàõ ðó÷íîãî äóãîâîãî çâàðþâàííÿ â³äáóâàºòüñÿ ç ïåð³îäè÷ íèìè çàìèêàííÿìè êðàïëÿìè äóãîâîãî ïðîì³æêó ³ ëèøå ïðè ïîäîâæåíí³ äó ãè ìîæëèâà êðóïíîêðàïëèííà ôîðìà ïåðåíåñåííÿ áåç êîðîòêèõ çàìèêàíü.

Ïðîâåäåí³ äîñë³äæåííÿ ïðîöåñ³â ïåðåíåñåííÿ åëåêòðîäíîãî ìåòàëó ÷å ðåç äóãó ïðè æèâëåíí³ ¿¿ â³ä âèïðÿìëÿ÷³â ïðè ðó÷íîìó äóãîâîìó çâàðþâàíí³ âèçíà÷èëè îñíîâí³ âèìîãè äî êîíñòðóêö³¿ âèïðÿìëÿ÷³â ç³ ñïàäíèìè çîâí³ø í³ìè õàðàêòåðèñòèêàìè. Âñòàíîâëåíî, ùî âèïðÿìëÿ÷³ äëÿ ðó÷íîãî äóãîâîãî çâàðþâàííÿ íà ñòðóìè äî 500 À, ÿê³ ìàþòü ÿê ðåãóëþþ÷èé îðãàí òðàíñôîð ìàòîðè ç ðîçâèíåíèì åëåêòðîìàãí³òíèì ðîçñ³þâàííÿì, äîö³ëüíî âèãîòîâëÿ òè çà òðèôàçíîþ ìîñòîâîþ ñõåìîþ âèïðÿìëÿííÿ. Çàñòîñóâàííÿ ïîäâ³éíî¿ òðèôàçíî¿ òà ïðîñòî¿ øåñòèôàçíî¿ ñõåì âèïðÿìëÿííÿ íåðàö³îíàëüíå.

Âèïðÿìëÿ÷³ ç ìåõàí³÷íèì ðåãóëþâàííÿì – öå îäí³ ç íàéïðîñò³øèõ çà êîíñòðóêö³ºþ äæåðåë æèâëåííÿ äëÿ ðó÷íîãî äóãîâîãî çâàðþâàííÿ. Âîíè íàä³éí³ ó ðîáîò³, ëåãê³ â îáñëóãîâóâàíí³, ìàþòü âèñîê³ çâàðþâàëüí³ âëàñòè âîñò³. Äëÿ ôîðìóâàííÿ ñïàäíèõ çîâí³øí³õ õàðàêòåðèñòèê òà ðåãóëþâàííÿ çâàðþâàëüíîãî ñòðóìó âèêîðèñòîâóþòüñÿ ãîëîâíèì ÷èíîì äâ³ ñèñòåìè ìå õàí³÷íîãî ðåãóëþâàííÿ: òðàíñôîðìàòîðè ç ðóõîìèìè ìàãí³òíèìè øóíòàìè òà òðàíñôîðìàòîðè ç ïåðåñóâíèìè îáìîòêàìè. Òðàíñôîðìàòîðè ç ðóõîìè ìè øóíòàìè ó òðèôàçíîìó âàð³àíò³ øèðîêî âèêîðèñòîâóþòüñÿ ó ñó÷àñíèõ çðàçêàõ â³ò÷èçíÿíèõ òà çàêîðäîííèõ çâàðþâàëüíèõ âèïðÿìëÿ÷³â. Îñíîâíà ïåðåâàãà äàíî¿ ñèñòåìè ðåãóëþâàííÿ – ìîæëèâ³ñòü äîñÿãíåííÿ äîñòàòíüî øèðîêèõ ìåæ çâàðþâàëüíîãî ñòðóìó â îäíîìó ä³àïàçîí³. Àëå öå ïîòðåáóº äóæå òî÷íîãî çàáåçïå÷åííÿ ïîâ³òðÿíîãî çàçîðó (0,5 ìì) ì³æ øóíòîì ³ ñòðèæíÿìè òðàíñôîðìàòîðà, ùî ÿâëÿº ñîáîþ ñêëàäíå òåõíîëîã³÷íå çàâäàí íÿ. Êð³ì òîãî, òðèôàçí³ òðàíñôîðìàòîðè ç ìàãí³òíèì øóíòîì ìàþòü âåëèêó àñèìåòð³þ ìàãí³òíèõ ïîë³â ðîçñ³þâàííÿ, à òàêîæ ë³í³éíèõ òà ôàçíèõ ñòðó ì³â, ùî ïîòðåáóº çàñòîñóâàííÿ ñïåö³àëüíèõ êîíñòðóêòèâíèõ ð³øåíü äëÿ âèð³âíþâàííÿ ìàãí³òíîãî ïîëÿ.

 Óêðà¿í³ (ÂÀÒ "Ô³ðìà ÑÝËÌÀ") ñåð³éíî âèïóñêàþòüñÿ âèïðÿìëÿ÷³ ÂÄ-131, ÂÄ-306Ì, ÂÄ-306Ñ ç ïåðåñóâíèìè ìàãí³òíèìè øóíòàìè, òåõí³÷íà õàðàêòåðèñòèêà ÿêèõ íàâåäåíà ó äîä.2 (òàáë.2.3).

Ó âèïðÿìëÿ÷àõ äëÿ ðó÷íîãî äóãîâîãî çâàðþâàííÿ øèðîêî çàñòîñîâó þòüñÿ òðàíñôîðìàòîðè ç ïåðåñóâíèìè îáìîòêàìè. Òàêèé âèä ðåãóëþâàííÿ ìàþòü âèïðÿìëÿ÷³ ÂÄ-306, ÂÄ-401. Àñèìåòð³ÿ ìàãí³òíèõ ïîë³â, âòîðèííèõ íàïðóã, ë³í³éíèõ òà ôàçíèõ ñòðóì³â ó òàêèõ òðàíñôîðìàòîð³â çíà÷íî ìåí øà, í³æ ó òðàíñôîðìàòîð³â ç ðóõîìèìè øóíòàìè.

Äâà ä³àïàçîíè ñòðóìó äàþòü çìîãó çíà÷íî ðîçøèðèòè ìåæ³ ðåãóëþ âàííÿ (äèâ. äîä.2, òàáë.2.3).

Âèïðÿìëÿ÷ ÂÄ-306 (ðèñ.4.8,à) ì³ñòèòü âèïðÿìíèé áëîê 1 ç âåíòèëÿòî ðîì òà òðèôàçíèé çíèæóâàëüíèé òðàíñôîðìàòîð 2 ç ðîçâèíåíèì åëåêòðî ìàãí³òíèì ðîçñ³þâàííÿì, ùî çàêð³ïëåí³ íà ìåòàëåâ³é ðàì³, ÿêà âñòàíîâëåíà íà äâîõ êîëåñàõ 4. Êîíñòðóêö³ÿ çàõèùåíà êîæóõîì ³ êðèøêîþ, íà ÿê³é ðîç ì³ùåíà ðóêîÿòêà 3 ïëàâíîãî ðåãóëþâàííÿ çâàðþâàëüíîãî ñòðóìó. Íà ëèöå â³é ïàíåë³ ðîçòàøîâàí³ ðîçí³ìà÷³ 5 äëÿ ï³äêëþ÷åííÿ çâàðþâàëüíèõ êàáåë³â, ïåðåìèêà÷ ä³àïàçîí³â 6 òà òðàíñïîðòóâàëüí³ ðóêîÿòêè 7.

Ðèñ. 4.8. Êîíñòðóêö³ÿ (à) òà ñïðîùåíà åëåêòðè÷íà ñõåìà (á) âèïðÿìëÿ÷à ÂÄ- Ïåðåìèêàííÿ ä³àïàçîí³â çä³éñíþºòüñÿ øëÿõîì çºäíàííÿ ïåðâèííèõ òà âòîðèííèõ îáìîòîê òðàíñôîðìàòîðà Ò1 (ðèñ.4.8,á) "òðèêóòíèê-òðèêóòíèê" (ä³àïàçîí âåëèêèõ ñòðóì³â) àáî "ç³ðêà-ç³ðêà" (ä³àïàçîí ìàëèõ ñòðóì³â). Òà êèé ñïîñ³á îòðèìàííÿ äâîõ ä³àïàçîí³â äຠçìîãó çì³íèòè çâàðþâàëüíèé ñòðóì ó òðè ðàçè áåç äîäàòêîâèõ âèòðàò àêòèâíèõ ìàòåð³àë³â. Ïëàâíå ðåãó ëþâàííÿ ñòðóìó â ìåæàõ êîæíîãî ä³àïàçîíó çä³éñíþºòüñÿ ÷åðåç çì³íó â³ä ñòàí³ ì³æ êîòóøêàìè îáìîòîê òðàíñôîðìàòîðà. Ïðè çáëèæåíí³ êîòóøîê ³íäóêòèâí³ñòü ðîçñ³þâàííÿ îáìîòîê òà ¿õ ³íäóêòèâí³ îïîðè çìåíøóþòüñÿ – çâàðþâàëüíèé ñòðóì çðîñòàº. Ïðè çá³ëüøåíí³ â³äñòàí³ ì³æ îáìîòêàìè ñòðóì çìåíøóºòüñÿ. Ðóõîìèìè º êîòóøêè ïåðâèííî¿ îáìîòêè, êîòóøêè âòîðèííî¿ îáìîòêè çàêð³ïëåí³ á³ëÿ âåðõíüîãî ÿðìà ìàãí³òîïðîâîäó òðàíñ ôîðìàòîðà.

Âèïðÿìí³ áëîêè ÂÄ-306 òà ÂÄ-401 âèêîíàí³ çà òðèôàçíîþ ìîñòîâîþ ñõåìîþ âèïðÿìëÿííÿ íà êðåìí³ºâèõ âåíòèëÿõ Â200 êëàñó 3 òà âèùå. Âåí òèëÿö³ÿ – ïîâ³òðÿíà ïðèìóñîâà. Íîðìàëüíà ðîáîòà ñèñòåìè âåíòèëÿö³¿ êîí òðîëþºòüñÿ ïîâ³òðÿíèì ðåëå Ê3. Ïåðåìèêàííÿ ä³àïàçîí³â çä³éñíþºòüñÿ ïå ðåìèêà÷åì S.

Âèïðÿìëÿ÷ ÂÄ-306 ìຠñèñòåìó çàõèñòó, ùî â³äêëþ÷ຠéîãî â³ä ìåðå æ³ ó âèïàäêó âèõîäó ç îäíîãî ç âåíòèë³â âèïðÿìíîãî áëîêà àáî ïðè ïðîáî¿ íà êîðïóñ âòîðèííî¿ îáìîòêè òðàíñôîðìàòîðà. Ñèñòåìà ñêëàäàºòüñÿ ç ìàã í³òíîãî ï³äñèëþâà÷à À, òðàíñôîðìàòîðà Ò2 òà ðåëå Ê1. Çì³ííèé ñòðóì, ùî ïðîò³êຠïî ôàçíèõ äðîòàõ, ÿê³ ïðîõîäÿòü êð³çü â³êíî òîðî¿äàëüíîãî ìàãí³ òîïðîâîäó ï³äñèëþâà÷à, íå íàñè÷óº ìàãí³òîïðîâ³ä, ³ âñÿ íàïðóãà ïàäຠíà îáìîòêàõ ï³äñèëþâà÷à.  àâàð³éíèõ ðåæèìàõ ó ôàçíèõ ñòðóìàõ òðàíñôîð ìàòîðà Ò1 çÿâëÿºòüñÿ ïîñò³éíà ñêëàäîâà, ìàãí³òîïðîâ³ä ï³äñèëþâà÷à À íà ñè÷óºòüñÿ, ðåëå Ê1 ñïðàöüîâóº ³ ðîçìèêຠêîëî ìàãí³òíîãî ïóñêà÷à Ê2, ÿêèé â³äêëþ÷ຠâèïðÿìëÿ÷ â³ä ìåðåæ³. Ïîä³áíèé çàõèñò çàñòîñîâàíèé ó âè ïðÿìëÿ÷³ ÂÄ-401.

Òåõí³÷í³ õàðàêòåðèñòèêè çâàðþâàëüíèõ âèïðÿìëÿ÷³â ÂÄ-306 òà ÂÄ-401 íàâåäåí³ ó äîä.2 (äèâ. òàáë.2.3).

Âèïðÿìëÿ÷³ ç äðîñåëÿìè íàñè÷åííÿ. Ñõåìà ôîðìóâàííÿ ñïàäíî¿ çîâí³ øíüî¿ õàðàêòåðèñòèêè òà ïëàâíå ðåãóëþâàííÿ çâàðþâàëüíîãî ñòðóìó çà äîïîìîãîþ äðîñåëÿ íàñè÷åííÿ, óâ³ìêíóòîãî ó âòîðèííå êîëî ñèëîâîãî òðàíñôîðìàòîðà, ðàí³øå áóëà ïîøèðåíîþ ó âèïðÿìëÿ÷àõ íà ñòðóìè 400 À ³ á³ëüøå çàâäÿêè ïðîñòîò³ äèñòàíö³éíîãî êåðóâàííÿ çâàðþâàëüíèì ðåæè ìîì òà ìîæëèâîñò³ éîãî ñòàá³ë³çàö³¿ ïðè êîëèâàííÿõ íàïðóãè ìåðåæ³. Çàðàç òàê³ ñõåìè ó âèïðÿìëÿ÷àõ ç³ ñïàäíèìè ÂÀÕ ìàéæå íå âèêîðèñòîâóþòüñÿ ó çâÿçêó ç ðîçâèòêîì òèðèñòîðíèõ ñõåì êåðóâàííÿ.

Âèïðÿìëÿ÷ ÂÄ-502-2 ïîºäíóº ïåâíîþ ì³ðîþ îáèäâ³ ö³ ñèñòåìè. Îáìî òêà êåðóâàííÿ ÄÍ æèâèòüñÿ â³ä òèðèñòîðíîãî ðåãóëÿòîðà, ç³áðàíîãî çà îä íîï³âïåð³îäíîþ ñõåìîþ âèïðÿìëÿííÿ. Âèïðÿìëÿ÷ ìຠäèñòàíö³éíå ðåãó ëþâàííÿ çâàðþâàëüíîãî ñòðóìó ç âèíîñíîãî ïóëüòà òà çàáåçïå÷óº ñòàá³ë³ çàö³þ âèõ³äíèõ ïàðàìåòð³â. Ó ä³àïàçîí³ 100...500 À ñòðóì ï³äòðèìóºòüñÿ ç òî÷í³ñòþ 2,5 % ïðè ï³äâèùåíí³ íàïðóãè ìåðåæ³ íà 5 % ³ ç òî÷í³ñòþ 5 % ïðè çíèæåíí³ íàïðóãè ìåðåæ³ íà 10 %. Âèïðÿìëÿ÷ ÂÄ-502-2 ç³áðàíèé çà òðèôàçíîþ ìîñòîâîþ ñõåìîþ âèïðÿìëÿííÿ ç âèêîðèñòàííÿì âåíòèë³â Â200. Îõîëîäæåííÿ – ïîâ³òðÿíå ïðèìóñîâå. Òåõí³÷íó õàðàêòåðèñòèêó âè ïðÿìëÿ÷à íàâåäåíî ó äîä. 2 (äèâ. òàáë.2.3).

4.5.2. Âèïðÿìëÿ÷³ ç æîðñòêèìè çîâí³øí³ìè õàðàêòåðèñòèêàìè Êîíñòðóêö³ÿ âèïðÿìëÿ÷³â ö³º¿ ãðóïè ñóòòºâî âèçíà÷àºòüñÿ îñîáëèâîñ òÿìè ïðîöåñó çâàðþâàííÿ ó ñåðåäîâèù³ çàõèñíèõ ãàç³â. ßê â³äîìî, ìåõàí³ çîâàíå çâàðþâàííÿ ó ñåðåäîâèù³ çàõèñíèõ ãàç³â, çîêðåìà â ÑÎ2, º îäíèì ç íàéá³ëüø ìàñîâèõ ñïîñîá³â äóãîâîãî çâàðþâàííÿ. Ó øèðîêîìó ä³àïàçîí³ çâàðþâàëüíèõ ðåæèì³â ïåðåíåñåííÿ åëåêòðîäíîãî ìåòàëó ìຠð³çíèé õàðà êòåð. Íàéá³ëüø õàðàêòåðíèìè ðåæèìàìè, ùî çàáåçïå÷óþòü äîïóñòèìå ðîç áðèçêóâàííÿ, º òàê³, çà ÿêèõ ïåðåíåñåííÿ ìåòàëó â³äáóâàºòüñÿ ç êîðîòêèìè çàìèêàííÿìè äóãîâîãî ïðîì³æêó, à òàêîæ ðåæèìè ç âèñîêîþ ãóñòèíîþ ñòðóìó â åëåêòðîä³, êîëè ìຠì³ñöå äð³áíîêðàïëèííå ïåðåíåñåííÿ ìåòàëó áåç êîðîòêîãî çàìèêàííÿ äóãîâîãî ïðîì³æêó. Ïðè çâàðþâàíí³ ç êîðîòêèìè çàìèêàííÿìè äî äæåðåë æèâëåííÿ ñòàâëÿòüñÿ ñïåö³àëüí³ âèìîãè ñòîñîâíî çàáåçïå÷åííÿ ñò³éêîñò³ ïðîöåñó ãîð³ííÿ çâàðþâàëüíî¿ äóãè. Îçíàêîþ ñò³é êîñò³ ïðîöåñó ó öüîìó âèïàäêó º íå ñòàë³ñòü äîâæèíè äóãîâîãî ïðîì³æêó, íàïðóãè òà ñòðóìó äóãè, à ïåâíà ïåð³îäè÷í³ñòü çì³íè âñ³õ âêàçàíèõ ïàðàìå òð³â ðåæèìó çâàðþâàííÿ. Êîðîòêî ïîÿñíèòè ïðîöåñ çâàðþâàííÿ ç ïåð³îäè ÷íèìè êîðîòêèìè çàìèêàííÿìè ìîæíà çà äîïîìîãîþ àíàë³çó îñöèëîãðàì ñòðóìó òà íàïðóãè â äóç³ ïðîòÿãîì îäíîãî öèêëó (ðèñ.4.9).

Òåïëî, ùî âèä³ëÿºòüñÿ äó ãîþ ï³ñëÿ ¿¿ çáóäæåííÿ óñë³ä çà ðîçðèâîì ïåðåìè÷êè ì³æ åëåê òðîäîì òà êðàïëåþ, øâèäêî îïëàâëÿº ê³íåöü åëåêòðîäà, ³ äóãîâèé ïðîì³æîê äåùî çá³ëü øóºòüñÿ. Äàë³ îáºì êðàïë³ ïî ñòóïîâî çðîñòàº, ³ âíàñë³äîê Ðèñ. 4.9. Îñöèëîãðàìà ñòðóìó òà íàïðóãè â çìåíøåííÿ â³äâîäó òåïëà â äóç³ ïðè çâàðþâàíí³ ç êîðîòêèìè çàìèêàí åëåêòðîä øâèäê³ñòü ïëàâëåííÿ íÿìè äóãîâîãî ïðîì³æêó:

çíèæóºòüñÿ. Ïðè ïîñò³éí³é Ò – çàãàëüíèé ÷àñ öèêëó;

t1 – ÷àñ ãîð³ííÿ äóãè;

t2 – ÷àñ êîðîòêîãî çàìèêàííÿ äóãîâî øâèäêîñò³ ïîäà÷³ åëåêòðîäíîãî ãî ïðîì³æêó;

t3 – ÷àñ â³äíîâëåííÿ ïðîì³æ äðîòó ê³íåöü åëåêòðîäà íàáëè êó ï³ñëÿ âèáóõó ð³äêî¿ êðàïë³;

Imax – íàéá³ëüøå çíà÷åííÿ ñòðóìó ï³ä ÷àñ êîðîò- æàºòüñÿ äî âàííè ³ êðàïëÿ çà êîãî çàìèêàííÿ;

Imin – íàéìåíøå çíà÷åííÿ ìèêຠäóãîâèé ïðîì³æîê. Ïî ñòðóìó, ùî ïåðåäóº êîðîòêîìó çàìèêàííþ ÷èíàºòüñÿ ïåðåò³êàííÿ êðàïë³ ó âàííó òà óòâîðåííÿ øèéêè, ùî çºäíóº ¿¿ ç åëåêòðîäîì;

äóãà çãàñàº, íàïðóãà ð³çêî ñïàäàº, ñòðóì êîðîòêîãî çàìèêàííÿ çðîñòàº. Âíàñë³äîê öüîãî ï³äñèëþºòüñÿ ñòèñêàþ÷à ä³ÿ ñòðóìó íà êðàïëþ ìåòàëó, çðîñòຠãóñòèíà ñòðóìó ó øèéö³ êðàïë³, âîíà ïåðåãîðຠç âèáóõîì;

íàïðóãà â äóãîâîìó ïðîì³æêó ìàéæå ìèòòºâî çðîñòຠäî çíà÷åí íÿ, á³ëüøîãî çà âñòàíîâëåíå äëÿ çâàðþâàííÿ. Äóãà çáóäæóºòüñÿ, ³ ïðîöåñ ïîâòîðþºòüñÿ çíîâó. Âåëè÷èíè t2, t3, Imax, Imin (äèâ.ðèñ.4.9) õàðàêòåðèçóþòü äèíàì³÷í³ âëàñòèâîñò³ äæåðåëà æèâëåííÿ òà éîãî çäàòí³ñòü çàáåçïå÷óâàòè ñò³éêèé ïðîöåñ çâàðþâàííÿ.

Ãîëîâíîþ ïðè÷èíîþ ðîçáðèçêóâàííÿ ìåòàëó ïðè çâàðþâàíí³ º, òàêèì ÷èíîì, åëåêòðè÷íèé âèáóõ ïåðåìè÷êè (øèéêè êðàïë³) ì³æ åëåêòðîäîì òà âàííîþ. Ó çâÿçêó ç öèì îñîáëèâî âàæëèâå çíà÷åííÿ äëÿ ïðîò³êàííÿ ïðîöå ñó çâàðþâàííÿ ç êîðîòêèìè çàìèêàííÿìè äóãîâîãî ïðîì³æêó òà çìåíøåííÿ ðîçáðèçêóâàííÿ åëåêòðîäíîãî ìåòàëó ìຠøâèäê³ñòü íàðîñòàííÿ ñòðóìó di Iê.ç êîðîòêîãî çàìèêàííÿ =.

dt t Îáìåæåííÿ ñòðóìó êîðîòêîãî çàìèêàííÿ çä³éñíþºòüñÿ ð³çíèìè ìåòî äàìè: âìèêàííÿì ³íäóêòèâíîñò³ ó çâàðþâàëüíå êîëî, çá³ëüøåííÿì êðóòîñò³ íàõèëó çîâí³øíüî¿ õàðàêòåðèñòèêè äæåðåëà, çîêðåìà çà äîïîìîãîþ áàëàñò íîãî ðåîñòàòà;

êîìá³íîâàíèì ñïîñîáîì – âìèêàííÿì ó çâàðþâàëüíå êîëî äðîñåëÿ ç íåâåëèêîþ ³íäóêòèâí³ñòþ òà çì³íîþ íàõèëó ÂÀÕ âèïðÿìëÿ÷à.

Ïðè çâàðþâàíí³ â ÑÎ2 äðîòàìè ìàëèõ ä³àìåòð³â äëÿ ñò³éêîãî ïðîò³ êàííÿ ïðîöåñó ïîòð³áí³ çíà÷íî á³ëüøà øâèäê³ñòü íàðîñòàííÿ ñòðóìó òà â³äïîâ³äíî ìåíøà ³íäóêòèâí³ñòü ó çâàðþâàëüíîìó êîë³, í³æ ïðè çâàðþâàíí³ òîâñòèìè äðîòàìè. Äëÿ îäíîïîñòîâèõ âèïðÿìëÿ÷³â ðåêîìåíäóþòüñÿ òàê³ ñï³ââ³äíîøåííÿ ì³æ ³íäóêòèâí³ñòþ, ñèëîþ ñòðóìó òà ä³àìåòðîì åëåêòðî äíîãî äðîòó (òàáë.4.3).

Òàáëèöÿ 4.3. ²íäóêòèâí³ñòü ñòàá³ë³çóâàëüíîãî äðîñåëÿ âèïðÿìëÿ÷à ïðè çâàðþâàíí³ ó ÑÎ2 äðîòàìè ð³çíèõ ä³àìåòð³â ijàìåòð äðîòó, Ñèëà ñòðóìó çâàðþ- ²íäóêòèâí³ñòü, ìì âàííÿ, À ìêÃí 0,8...1,2 Äî 200 150... 1,6...2,0 Äî 700 400... 1,6...2,0 Á³ëüøå 700 150... Ñë³ä ïàì'ÿòàòè, ùî îáìåæåííÿ ñòðóìó êîðîòêîãî çàìèêàííÿ øëÿõîì âèêîðèñòàííÿ áàëàñòíîãî ðåîñòàòà íå çàáåçïå÷óº ÿê³ñíîãî ôîðìóâàííÿ âåð òèêàëüíèõ òà ñòåëüîâèõ øâ³â ³ òîìó íàéìåíø åôåêòèâíå.

Îáìåæåííÿ ñòðóìó êîðîòêîãî çàìèêàííÿ øëÿõîì çá³ëüøåííÿ íàõèëó çîâí³øí³õ õàðàêòåðèñòèê âèïðÿìëÿ÷à äåùî çíèæóº ðîçáðèçêóâàííÿ, àëå îäíî÷àñíî ìîæå ïîã³ðøèòè ñò³éê³ñòü ïðîöåñó çâàðþâàííÿ êîðîòêîþ äóãîþ òîíêèìè äðîòàìè íà ìàëèõ ñòðóìàõ. Äîö³ëüíî çàáåçïå÷óâàòè íàõèë ÂÀÕ âèïðÿìëÿ÷à ïðè çâàðþâàíí³ â ÑÎ2 ó ìåæàõ 0,01...0,02 Â/À.

Åôåêòèâíèì çàñîáîì ï³äâèùåííÿ ñòàá³ëüíîñò³ ãîð³ííÿ äóãè ïðè çâà ðþâàíí³ ç êîðîòêèìè çàìèêàííÿìè äóãîâîãî ïðîì³æêó äðîòàìè ä³àìåòðîì 1,0...1,6 ìì, à òàêîæ çíèæåííÿ ì³í³ìàëüíîãî çâàðþâàëüíîãî ñòðóìó ïðè çà äàíîìó ä³àìåòð³ åëåêòðîäíîãî äðîòó º ââåäåííÿ ó çâàðþâàëüíå êîëî äðîñå ëüíîãî ïðèñòðîþ ç áåçñòóïåíåâèì ðåãóëþâàííÿì ³íäóêòèâíîñò³ çâàðþâà ëüíîãî êîëà. Ó öüîìó âèïàäêó çðîñòຠäî 30 % ÷àñòîòà êîðîòêèõ çàìèêàíü, ïîëåãøóºòüñÿ çâàðþâàííÿ øâ³â ó ïîëîæåííÿõ, â³äì³ííèõ â³ä íèæíüîãî.

Ïðîöåñ ãîð³ííÿ äóãè éäå ñòàá³ëüíî ïðè çàãàëüíî ïðèéíÿòèõ íàõèëàõ çîâí³ øí³õ õàðàêòåðèñòèê âèïðÿìëÿ÷à.

Âèïðÿìëÿ÷³ ç³ ñòóï³í÷àñòèì ðåãóëþâàííÿì âèõ³äíî¿ íàïðóãè. Òàê³ âè ïðÿìëÿ÷³ íàëåæàòü äî êàòåãî𳿠íàéïðîñò³øèõ äæåðåë æèâëåííÿ, ùî äîñèòü ïîøèðåí³. Âîíè ñêëàäàþòüñÿ ç òðèôàçíîãî çíèæóâàëüíîãî òðàíñôîðìàòîðà ç ñåêö³îíîâàíîþ ïåðâèííîþ îáìîòêîþ, ïåðåìèêà÷à ñòóïåíåé, áëîêà âåíòè ë³â, äðîñåëÿ ó çâàðþâàëüíîìó êîë³. Âèïðÿìíèé áëîê ñêëàäàºòüñÿ çà òðèôà çíîþ ìîñòîâîþ ñõåìîþ íà ä³îäàõ, îõîëîäæåííÿ – ïîâ³òðÿíå ïðèìóñîâå. ²ñ òîòíèìè íåäîë³êàìè ïîä³áíèõ âèïðÿìëÿ÷³â (ÂÑ-300À, ÂÑ-600Ì, ÂÄÃ-304, ÂÑ-632) º íåîáõ³äí³ñòü ó âåëèê³é ê³ëüêîñò³ ñòóïåíåé ðåãóëþâàííÿ, íååôåê òèâíå âèêîðèñòàííÿ àêòèâíèõ ìàòåð³àë³â, â³äñóòí³ñòü ïëàâíîãî òà äèñòàí ö³éíîãî ðåãóëþâàííÿ. Ñåêö³îíóâàííÿ ïåðâèííî¿ îáìîòêè ïîâÿçàíå ç³ çá³ ëüøåííÿì ðîçðàõóíêîâî¿ ïîòóæíîñò³ òðàíñôîðìàòîðà. Ïðè ðîáîò³ íà ìàê ñèìàëüí³é ïîòóæíîñò³ ñåêö³îíîâàíà ÷àñòèíà ïåðâèííî¿ îáìîòêè íå âèêîðè ñòîâóºòüñÿ. Òîìó êîåô³ö³ºíò âèêîðèñòàííÿ òðàíñôîðìàòîðà âèÿâëÿºòüñÿ çíà÷íî ìåíøå îäèíèö³ (â³í äîð³âíþº 0,67 ïðè ä³àïàçîí³ ðåãóëþâàííÿ íà ïðóãè 1:2).

Âèïðÿìëÿ÷ ÂÑ-300À. Âèïðÿìëÿ÷ (ðèñ.4.10) ì³ñòèòü ñèëîâèé òðàíñôîðìàòîð Ò, ÿêèé çà äîïîìîãîþ ïåðåìèêà÷³â ïåðâèííî¿ îáìîòêè S1 ("Ïëàâíî") òà S2 ("Ãðóáî") çà áåçïå÷óº 24 ñòóïåí³ ðåãóëþâàííÿ âèõ³äíî¿ íàïðóãè. Ó çâàðþâàëüíå êîëî óâ³ìêíóòèé ñòàá³ë³çóâàëüíèé äðîñåëü ç ³íäóêòèâí³ñòþ 250ìêÃí. Çà êîíñòðóêö³ºþ âèïðÿìëÿ÷à ÂÑ 300 ô³ðìà "ÑÝËÌÀ" âèïóñêຠâèïðÿìëÿ÷ ÂÄÃ-304.

Âèïðÿìëÿ÷ ÂÑ-600Ì ìຠïîä³áíó êîíñòðóêö³þ, àëå çàãàëüíà ê³ëüê³ñòü ñòóï³íåé ðåãóëþâàííÿ – 27, ê³ëüê³ñòü ïåðåìèêà÷³â – 3.

Äëÿ ðîçøèðåííÿ ä³àïàçîíó äîïóñòèìèõ ðå æèì³â çâàðþâàííÿ äðîñåëü âèïðÿìëÿ÷à ñåê ö³îíîâàíî. Ïðè çâàðþâàíí³ åëåêòðîäíèì Ðèñ. 4.10. Ñïðîùåíà åëåê äðîòîì ä³àìåòðîì 0,8...1,2 ìì ó çâàðþâàëüíå òðè÷íà ñõåìà ïåðåìèêàííÿ êîëî âìèêàºòüñÿ ÷àñòèíà âèòê³â äðîñåëÿ (³í ñòóïåí³â ðåãóëþâàííÿ âè äóêòèâí³ñòü – 150 ìêÃí), ïðè çâàðþâàíí³ ïðÿìëÿ÷à ÂÑ-300À äðîòîì á³ëüøîãî ä³àìåòðà – âñÿ äðîñåëüíà îáìîòêà (³íäóêòèâí³ñòü 450 ìêÃí). Òåõí³÷í³ õàðàêòåðèñòèêè âèïðÿìëÿ÷³â ÂÑ-300À, ÂÑ-600Ì òà ÂÄÃ-304 íàâåäåí³ ó äîä.2 (äèâ. òàáë.2.3).

Âèïðÿìëÿ÷³ ç ïëàâíî-ñòóï³í÷àñòèì ðåãóëþâàííÿì ðåæèìó. Ñòàá³ë³çî âàíèé çâàðþâàëüíèé âèïðÿìëÿ÷ ÂÄÃ-303 (ðèñ.4.11) âèêîðèñòîâóºòüñÿ ïðè ìåõàí³çîâàíîìó çâàðþâàíí³ ó ñåðåäîâèù³ ÑÎ2. Ñòóï³í÷àñòå ðåãóëþâàííÿ çä³éñíþºòüñÿ øëÿõîì çì³íè êîåô³ö³ºíòà òðàíñôîðìàö³¿ ñèëîâîãî òðàíñôî ðìàòîðà Ò. Ïëàâíå äèñòàíö³éíå ðåãóëþâàííÿ ó ñåðåäèí³ ñòóïåíÿ – äðîñå ëåì íàñè÷åííÿ L1. Ìàêñèìàëüíó âèõ³äíó íàïðóãó îòðèìóþòü ïðè çºäíàíí³ ôàç ïåðâèííî¿ îáìîòêè òðèêóòíèêîì ç â³äãàëóæåííÿìè (1-à ñòóï³íü), íàé ìåíøó – ïðè çºäíàíí³ ôàç ç³ðêîþ (3-ÿ ñòóï³íü). Ïðîì³æíà (2-à ñòóï³íü) â³äïîâ³äຠçºäíàííþ ôàç îáìîòêè òðèêóòíèêîì áåç â³äãàëóæåíü. Ïåðåìè êàííÿ ñòóïåíåé çä³éñíþºòüñÿ òðèôàçíèì ïàêåòíî-êóëà÷êîâèì ïåðåìèêà÷åì S1 íà òðè ïîëîæåííÿ. Òðèôàçíèé äðîñåëü íàñè÷åííÿ L1 ç âíóòð³øí³ì çâî ðîòíèì çâÿçêîì ì³ñòèòü äâ³ îáìîòêè: ðîáî÷ó (ñèëîâó) ÐÎ ³ îáìîòêó êåðó âàííÿ àáî ï³äìàãí³÷óâàííÿ ÎÊ. Ñåêö³¿ öèõ îáìîòîê ðîçì³ùåí³ íà ø³ñòüîõ âèòèõ ìàãí³òîïðîâîäàõ. Ïî ðîáî÷èõ îáìîòêàõ ïðîõîäèòü îäíîïîëÿðíèé, ïåðåðâíèé ñòðóì. ×àñ âñòóïó ÷åðãîâîãî âåíòèëÿ ñèëîâîãî âèïðÿìíîãî áëî êà VD3 ó ðîáîòó âèçíà÷àºòüñÿ ÷àñîì, âèòðà÷åíèì íà ïåðåìàãí³÷óâàííÿ ìà ãí³òîïðîâîäó, òîáòî íà ïåðåõ³ä éîãî ç íåíàñè÷åíîãî ñòàíó ó ñòàí íàñè÷åííÿ òà íàçàä.

Ðèñ. 4.11. Ñïðîùåíà åëåêòðè÷íà ñõåìà âèïðÿìëÿ÷à ÂÄÃ- Äëÿ ïëàâíîãî ðåãóëþâàííÿ âèõ³äíî¿ íàïðóãè ïåðåäáà÷åíèé ïîòåíö³î ìåòð R1, ùî çì³íþº ñèëó ñòðóìó íàìàãí³÷óâàííÿ â îáìîòö³ êåðóâàííÿ ÎÊ äðîñåëÿ L1, íà ÿêó ïîäàºòüñÿ íàïðóãà â³ä ñòàá³ë³çàòîðà íàïðóãè ÑÍ ÷åðåç âèïðÿìíèé áëîê VD1.

Îáìîòêà çì³ùåííÿ ÎÇ, ÿêà æèâèòüñÿ â³ä äîïîì³æíîãî âèïðÿìëÿ÷à VD2, ñëóæèòü äëÿ ðîçøèðåííÿ ìåæ ðåãóëþâàííÿ çâàðþâàëüíî¿ íàïðóãè.

Ïðè çíèæåíí³ íàïðóãè ìåðåæ³ íàïðóãà íà âèõîä³ ñòàá³ë³çàòîðà çá³ëü øóºòüñÿ (òà íàâïàêè), ùî äຠçìîãó ÷àñòêîâî êîìïåíñóâàòè çì³íó ðîáî÷î¿ íàïðóãè ïðè êîëèâàííÿõ íàïðóãè ìåðåæ³. Ó âèïðÿìëÿ÷³ ÂÄÃ-303 çàñòîñî âàíèé ñòàá³ë³çóâàëüíèé äðîñåëü L2 ñïåö³àëüíî¿ êîíñòðóêö³¿, ÿêà çàáåçïå÷óº ï³äâèùåííÿ ñòàá³ëüíîñò³ çâàðþâàëüíîãî ïðîöåñó òà áåçñòóïåíåâå ðåãóëþ âàííÿ ³íäóêòèâíîñò³ çàëåæíî â³ä ðåæèìó çâàðþâàííÿ.

Âåíòèëÿö³ÿ âèïðÿìëÿ÷à – ïîâ³òðÿíà ïðèìóñîâà. Òåõí³÷íó õàðàêòåðèñ òèêó âèïðÿìëÿ÷à ÂÄÃ-303 íàâåäåíî ó äîä.2 (äèâ. òàáë.2.3). Òðåáà â³äçíà÷è òè, ùî çà øâèäêî䳺þ òà âèòðàòàì ìàòåð³àë³â òàê³ âèïðÿìëÿ÷³ ïîñòóïàþòü ñÿ òèðèñòîðíèì âèïðÿìëÿ÷àì.

Âèïðÿìëÿ÷ ÂÑÆ-303 ì³ñòèòü òðàíñôîðìàòîð ç ìàãí³òíîþ êîìóòàö³ºþ (ðèñ.4.12,à). Âòîðèííà îáìîòêà òðàíñôîðìàòîðà ñêëàäàºòüñÿ ç äâîõ ÷àñòèí.

Ïåðøà, ùî íå ðåãóëþºòüñÿ, ç ÷èñëîì âèòê³â W2 çàêð³ïëåíà ðàçîì ç ïåðâèí íîþ îáìîòêîþ ç ÷èñëîì âèòê³â W1 ó íèæí³é ÷àñòèí³ ìàãí³òîïðîâîäó;

äðóãà, ùî ðåãóëþºòüñÿ, ç ÷èñëîì âèòê³â W2 ðîçì³ùåíà ì³æ ñåðåäí³ì òà âåðõí³ì ÿðìàìè ìàãí³òîïðîâîäó. Ö³ ÿðìà ï³äìàãí³÷óþòüñÿ îáìîòêàìè êåðóâàííÿ ÎÊ1 òà ÎÊ2, ÿê³ æèâëÿòüñÿ ïîñò³éíèì ñòðóìîì. Ïðè ï³äìàãí³÷óâàíí³ âåðõ íüî¿ ÷àñòèíè ìàãí³òîïðîâîäó çì³ííèé ìàãí³òíèé ïîò³ê Ô çàìèêàºòüñÿ, â îñ íîâíîìó, ÷åðåç ñåðåäíº ÿðìî ³ ÅÐÑ óòâîðþºòüñÿ ëèøå ÷àñòèíîþ âòîðèííî¿ îáìîòêè W2 òðàíñôîðìàòîðà. Íàïðóãà íà âèõîä³ òðàíñôîðìàòîðà áóäå ì³ í³ìàëüíîþ. Ïðè ï³äìàãí³÷óâàíí³ ñåðåäíüî¿ ÷àñòèíè ìàãí³òîïðîâîäó îñíîâíà ÷àñòèíà çì³ííîãî ìàãí³òíîãî ïîòîêó çàìèêàºòüñÿ ÷åðåç âåðõíº ÿðìî, ÅÐÑ íàâîäèòüñÿ â îáîõ ÷àñòèíàõ âòîðèííî¿ îáìîòêè. Íàïðóãà òðàíñôîðìàòîðà ó öüîìó âèïàäêó áóäå íàéá³ëüøîþ. Ïðè ï³äìàãí³÷óâàíí³ îáîõ ÿðåì îòðèìó þòü áóäü-ÿêå ïðîì³æíå çíà÷åííÿ âòîðèííî¿ íàïðóãè ó ìåæàõ ä³àïàçîíó ïëà âíîãî ðåãóëþâàííÿ. Íàïðóãà ïëàâíî ðåãóëþºòüñÿ ðåçèñòîðîì R2 (ðèñ.4.12,á) òà ñïåö³àëüíîþ ñõåìîþ êåðóâàííÿ. Äëÿ ðîçøèðåííÿ ä³àïàçîíó íàïðóã ó âè ïðÿìëÿ÷³ ïåðåäáà÷åíî ñòóïåíåâå ðåãóëþâàííÿ (òðè ñòóïåí³) çì³íîþ ÷èñëà âèòê³â îáìîòêè W 2 çà äîïîìîãîþ ïåðåìèêà÷à Q.

Âèïðÿìíèé áëîê VD1 ñêëàäàºòüñÿ ç øåñòè êðåìí³ºâèõ âåíòèë³â, óâ³ ìêíóòèõ çà òðèôàçíîþ ìîñòîâîþ ñõåìîþ âèïðÿìëÿííÿ.

Ðèñ. 4.12. Ñèëîâèé òðàíñôîðìàòîð (à) òà åëåêòðè÷íà ñõåìà (á) âèïðÿìëÿ÷à ÂÑÆ- Åëåêòðîííà ñõåìà êåðóâàííÿ âèïðÿìëÿ÷à ÂÑÆ-303 çàáåçïå÷óº ñòàá³ë³ çàö³þ âèõ³äíî¿ íàïðóãè ïðè êîëèâàííÿõ íàïðóãè ìåðåæ³ òà êîðåêö³þ íàõè ëó çîâí³øí³õ õàðàêòåðèñòèê. Çâÿçîê ì³æ øâèäê³ñòþ íàðîñòàííÿ ñòðóìó êî di ðîòêîãî çàìèêàííÿ òà ïàðàìåòðàìè çâàðþâàëüíîãî êîëà âèçíà÷àºòüñÿ dt çàëåæí³ñòþ di U0 - iR =, (4.6) dt L äå U0 – íàïðóãà, äîêëàäåíà äî êîëà, Â;

³ – ä³þ÷å çíà÷åííÿ ñòðóìó, À;

R– àê òèâíèé îï³ð êîëà, Îì;

L – ³íäóêòèâí³ñòü êîëà, Ãí.

Îòæå, çà íàÿâíîñò³ äåÿêî¿ ³íäóêòèâíîñò³ º ìîæëèâ³ñòü, ÿê ïîêàçàíî âèùå, ó ðàç³ ïëàâíîãî ðîçä³ëüíîãî ðåãóëþâàííÿ íàïðóãè õîëîñòîãî õîäó U di òà íàõèëó çîâí³øí³õ õàðàêòåðèñòèê çì³íþâàòè, â³äïîâ³äíî ñòðóì êîðîò dt êîãî çàìèêàííÿ ²ê.ç ³, ÿê íàñë³äîê, ðîçáðèçêóâàííÿ ìåòàëó ïðè çâàðþâàíí³.

Íàÿâí³ñòü äîäàòêîâîãî áëîêà êîðåêö³¿ (òðàíñôîðìàòîð Ò2, äîïîì³æ íèé âèïðÿìíèé áëîê VD2, ðåãóëÿòîð R1 íàõèëó çîâí³øí³õ õàðàêòåðèñòèê) äຠçìîãó ïðè ðîáîò³ â³ä âèïðÿìëÿ÷à ÂÑÆ-303 âèêîíóâàòè äåÿêó ðîçä³ëüíó íàñòðîéêó ðåæèìó çâàðþâàííÿ çì³íîþ íàïðóãè õîëîñòîãî õîäó ³ íàõèëó çîâí³øí³õ õàðàêòåðèñòèê.

²íäóêòèâí³ñòü ó çâàðþâàëüíîìó êîë³ âèïðÿìëÿ÷à ñêëàäຠ150 ìêÃí.

Íàõèë çîâí³øí³õ õàðàêòåðèñòèê ìîæå çì³íþâàòèñÿ â³ä 0,015 äî 0,07 Â/À.

Òåõí³÷íó õàðàêòåðèñòèêó âèïðÿìëÿ÷à ÂÑÆ-303 íàâåäåíî ó äîä.2 (äèâ.

òàáë.2.3).

Îñòàíí³ì ÷àñîì ðîçðîáëåí³ âäîñêîíàëåí³ êîíñòðóêö³¿ âèïðÿìëÿ÷³â ç ïëàâíî-ñòóïåíåâèì ðåãóëþâàííÿì íàïðóãè òèï³â ÂÄÃ-303-3, òà ÂÄÃ-401, òåõí³÷í³ õàðàêòåðèñòèêè ÿêèõ òàêîæ íàâåäåí³ ó äîä.2 (äèâ. òàáë.2.3).

4.5.3. Òèðèñòîðí³ çâàðþâàëüí³ âèïðÿìëÿ÷³ Ñòâîðåííÿ ïîòóæíèõ íàï³âïðîâ³äíèêîâèõ ïðèëàä³â òà çàñòîñóâàííÿ òèðèñòîð³â ó çâàðþâàëüíèõ âèïðÿìëÿ÷àõ ïðèâåëî äî ðîçðîáêè é âèïóñêó øèðîêî¿ íîìåíêëàòóðè òèðèñòîðíèõ âèïðÿìëÿ÷³â äëÿ äóãîâîãî çâàðþâàí íÿ. Çà ðàõóíîê ïîºäíàííÿ â ñîá³ ôóíêö³¿ âèïðÿìëÿííÿ òà ðåãóëþâàííÿ òè ðèñòîðíèé ðåãóëÿòîð äຠçìîãó ïðîñòèìè ìåòîäàìè êîíñòðóþâàòè âèïðÿì ëÿ÷³ ç³ ñïàäíèìè, æîðñòêèìè òà óí³âåðñàëüíèìè çîâí³øí³ìè õàðàêòåðèñòè êàìè, ç äèñòàíö³éíèì ðåãóëþâàííÿì, ñòàá³ë³çàö³ºþ ðåæèìó çâàðþâàííÿ ïðè êîëèâàííÿõ íàïðóãè ìåðåæ³ òà ïðîãðàìíèì êåðóâàííÿì.

Òèðèñòîðí³ âèïðÿìëÿ÷³ ÿâëÿþòü ñîáîþ, ÿê ïðàâèëî, çàìêíåíó ñèñòåìó àâòîìàòè÷íîãî ðåãóëþâàííÿ ç³ çâîðîòíèìè çâÿçêàìè çà ñòðóìîì çâàðþ âàííÿ ²çâ, àáî çà íàïðóãîþ äóãè Uä, àáî çà îáîìà ïàðàìåòðàìè, ÿê öå ìàº ì³ ñöå â óí³âåðñàëüíèõ âèïðÿìëÿ÷àõ (ðèñ.4.13).

Ðèñ. 4.13. Ñòðóêòóðíà áëîê-ñõåìà òèðèñòîðíîãî óí³âåðñàëüíîãî âèïðÿìëÿ÷à:

Ò – ñèëîâèé òðàíñôîðìàòîð;

ÒÂ – ñèëîâèé òèðèñòîðíèé âèïðÿìíèé áëîê;

Ä – äàò÷èê ñòðóìó;

L – ñòàá³ë³çóâàëüíèé äðîñåëü;

ÁÔÊ – áëîê ôàçîâîãî êåðóâàíÿ òèðèñòîðàìè Îñîáëèâ³ñòþ âèïðÿìëÿ÷³â ç óí³âåðñàëüíèìè çîâí³øí³ìè õàðàêòåðèñ òèêàìè º óí³ô³êàö³ÿ êîíñòðóêö³¿ ñèëîâîãî òðàíñôîðìàòîðà Ò. Ñòàá³ëüíèé ïðîöåñ çâàðþâàííÿ â ñåðåäîâèù³ äâîîêèñó âóãëåöþ òîíêèìè åëåêòðîäíè ìè äðîòàìè ñóö³ëüíîãî ïåðåð³çó ó ð³çíèõ ïðîñòîðîâèõ ïîëîæåííÿõ ìîæå áóòè çàáåçïå÷åíèé ëèøå çà óìîâè æèâëåííÿ â³ä âèïðÿìëÿ÷³â ç ïðèðîäíîþ æîðñòêîþ õàðàêòåðèñòèêîþ, âèãîòîâëåíèõ íà áàç³ òðàíñôîðìàòîð³â ç íîð ìàëüíèì åëåêòðîìàãí³òíèì ðîçñ³þâàííÿì. Îäíî÷àñíî ðó÷íå äóãîâå çâàðþ âàííÿ ïîêðèòèìè åëåêòðîäàìè òà çâàðþâàííÿ ï³ä ôëþñîì ìîæíà âèêîíó âàòè ïðè ñïàäíèõ õàðàêòåðèñòèêàõ, ùî îòðèìóþòüñÿ íà áàç³ òðàíñôîðìàòî ð³â ç íîðìàëüíèì ìàãí³òíèì ðîçñ³þâàííÿì. Ç óðàõóâàííÿì öüîãî âñ³ òèðèñ òîðí³ âèïðÿìëÿ÷³ âèêîíóþòüñÿ ç ñèëîâèì çíèæóâàëüíèì òðàíñôîðìàòîðîì, ùî ìຠíîðìàëüíå ðîçñ³þâàííÿ.

Ó òèðèñòîðíèõ âèïðÿìëÿ÷àõ çàñòîñîâóþòü çäåá³ëüøîãî òðèôàçíó ìî ñòîâó àáî ïîäâ³éíó òðèôàçíó ç³ çð³âíþâàëüíèì ðåàêòîðîì ñõåìó âèïðÿì ëÿííÿ. ²íîä³ âèêîðèñòîâóþòü íàï³âêåðîâàí³ ìîñòîâ³ ñõåìè ç ïîëîâèííîþ ê³ëüê³ñòþ òèðèñòîð³â ³ ä³îä³â.

Çâàðþâàëüí³ âèïðÿìëÿ÷³ íà ñòðóìè äî 500 À âèãîòîâëÿþòü çà ïîäâ³é íîþ òðèôàçíîþ ñõåìîþ ç³ çð³âíþâàëüíèì ðåàêòîðîì, íà ñòðóì 630 À – çà ïîäâ³éíîþ òðèôàçíîþ ç³ çð³âíþâàëüíèì ðåàêòîðîì òà çà øåñòèôàçíîþ ê³ ëüöåâîþ ñõåìîþ, à íà ñòðóì 1250 À – çà øåñòèôàçíîþ ê³ëüöåâîþ ñõåìîþ âèïðÿìëÿííÿ.

Îñíîâíèì íåäîë³êîì òèðèñòîðíèõ âèïðÿìëÿ÷³â º âèñîêèé êîåô³ö³ºíò ïóëüñàö³é âèïðÿìëåíîãî ñòðóìó, ÿêèé, ÿê áóëî â³äçíà÷åíî ó ðîçä.4.1, ìîæ íà çìåíøèòè çà äîïîìîãîþ äðîñåëÿ L, ùî âìèêàºòüñÿ ó çâàðþâàëüíå êîëî (äèâ. ðèñ.4.13). Ìàãí³òîïðîâ³ä äðîñåëÿ âèêîíóºòüñÿ ç ïîâ³òðÿíèì çàçîðîì.

²íîä³ äðîñåë³, êð³ì ñèëîâî¿ îáìîòêè, îáëàäíóþòü îáìîòêîþ êåðóâàííÿ, ÿêó âìèêàþòü ó çâàðþâàëüíå êîëî ì³æ åëåêòðîäîì òà âèðîáîì ÷åðåç äîäàòêîâ³ ä³îäè àáî òèðèñòîðè (ðèñ.4.14). Çàñòîñóâàííÿ òàêîãî äðîñåëÿ ðîçãëÿíóòî òàêîæ íà ðèñ. 4.11.

 îáìîòö³ êåðóâàííÿ ³í äóêóºòüñÿ ÅÐÑ çàâäÿêè çì³íí³é ñêëàäîâ³é âèïðÿìëåíîãî ñòðó ìó, ùî ïðîò³êຠ÷åðåç ñèëîâó îáìîòêó. Öå äຠçìîãó àâòîìà òè÷íî çì³íþâàòè ³íäóêòèâí³ñòü äðîñåëÿ. Íà ìàëèõ ðåæèìàõ âèïðÿìëåíèé ñòðóì â îáìîòö³ êåðóâàííÿ ñïðèÿº çìåíøåííþ ³íäóêòèâíîñò³ äðîñåëÿ. Íà âå Ðèñ. 4.14. Ñòàá³ë³çóâàëüíèé äðîñåëü ç îá ìîòêîþ êåðóâàííÿ ëèêèõ ðåæèìàõ çá³ëüøóºòüñÿ çàï³ðíà ðîáî÷à íàïðóãà äóãè, ñòðóì êåðóâàííÿ çìåíøóºòüñÿ ³ ³íäóêòèâí³ñòü çðîñòàº. Ïðè êîðîòêîìó çà ìèêàíí³ äóãîâîãî ïðîì³æêó êðàïëåþ ðîçïëàâëåíîãî ìåòàëó, êîëè ó ñèëîâ³é îáìîòö³ äðîñåëÿ ñòðóì ð³çêî çðîñòàº, â îáìîòêàõ W1 òà W2 (äèâ. ðèñ.4.14) íàâîäèòüñÿ çíà÷íà ÅÐÑ. ijîä VD1 çàêðèâàºòüñÿ, à ä³îä VD2 â³äêðèâàºòü ñÿ. ϳñëÿ çàê³í÷åííÿ ÊÇ ä³îäè ì³íÿþòüñÿ ðîëÿìè. ³äáóâàºòüñÿ ïàðàìåòðè ÷íå êåðóâàííÿ åíåð㳺þ äðîñåëÿ, ùî ñïðèÿº çäð³áíþâàííþ òà ñòàá³ë³çàö³¿ ðîçì³ðó êðàïåëü, ÿê³ ïåðåíîñÿòüñÿ. ²ñòîòíå ïîêðàùàííÿ ñòàá³ëüíîñò³ ãîð³í íÿ äóãè ìîæíà îòðèìàòè, ÿêùî çàñòîñóâàòè äîïîì³æí³ âèïðÿìí³ ïðèñòðî¿, ùî ï³äæèâëþþòü äóãó íåâåëèêèì ñòðóìîì (10...20 À). Ïðèêëàäîì òàêîãî ïðèñòðîþ º áëîê ï³äæèâëåííÿ âèïðÿìëÿ÷à ÂÄÃ-601 (ðèñ.4.15). Áëîê ñêëà äàºòüñÿ ç òðèôàçíîãî òðàíñôîðìàòîðà Ò2 ç³ ñïàäíîþ õàðàêòåðèñòèêîþ (ïå ðâèííà ³ âòîðèííà îáìîòêè – ðîçíåñåí³) òà âèïðÿìíîãî áëîêà VD, ùî ç³ áðàíèé çà òðèôàçíîþ ìîñòîâîþ ñõåìîþ. Çãëàäæóâàííÿ ïóëüñàö³é çä³éñíþ ºòüñÿ íå ëèøå çàâäÿêè ðîáîò³ âëàñíîãî áëîêó ï³äæèâëåííÿ, à é çà ðàõóíîê çàñòîñóâàííÿ âèïðÿìíîãî ìîñòà ÿê çâîðîòíîãî ä³îäà ó ñïîëó÷åíí³ ç ñèëî âèì äðîñåëåì ó çâàðþâàëüíîìó êîë³.

Ðèñ. 4.15. Áëîê ï³äæèâëåííÿ âèïðÿìëÿ÷à ÂÄÃ- Äëÿ êåðóâàííÿ òèðèñòîðíèìè âèïðÿìëÿ÷àìè âèêîðèñòîâóþòü áàãàòî êàíàëüí³ ñèñòåìè, ïîáóäîâàí³ çà ïðèíöèïîì âåðòèêàëüíîãî ôàçîâîãî çñóâó.

Ñóòü éîãî ïîëÿãຠó òîìó, ùî ôîðìóâàííÿ ôàçè êåðóþ÷îãî ³ìïóëüñó U³ ó êîæíîìó êàíàë³ â³äáóâàºòüñÿ â ìîìåíò ð³âíîñò³ (ïîð³âíÿííÿ ïî "âåð òèêàë³") çì³ííî¿ îïîðíî¿ íàïðóãè Uîï (ñèíóñî¿äàëüíî¿, òðèêóòíî¿ àáî ïèë êîïîä³áíî¿) òà ïîñò³éíî¿ íàïðóãè Uê, ùî ïîòðàïëÿº äî íüîãî â³ä ïðèñòðî¿â êåðóâàííÿ. Ïðè çì³í³ çíà÷åííÿ Uê (Uê1, Uê2) â³äáóâàºòüñÿ çñóâ ôàçè ³ìïóëü ñ³â êåðóâàííÿ òèðèñòîðàìè (1, 2) ³, òàêèì ÷èíîì, çàáåçïå÷óºòüñÿ ðåãóëþ âàííÿ âèïðÿìíî¿ íàïðóãè â³ä íóëÿ äî ìàêñèìàëüíîãî çíà÷åííÿ. Íà ðèñ.4.16,à íàâåäåíî òèïîâó ôóíêö³îíàëüíó ñõåìó îäíîãî êàíàëó òàêî¿ ñèñ òåìè. Äî éîãî ñêëàäó âõîäÿòü ôàçîçñóâíèé ïðèñòð³é ÔÇÏ òà ôîðìóâà÷ ³ì ïóëüñ³â Ô². Ó ñâîþ ÷åðãó ÔÇÏ ì³ñòèòü ãåíåðàòîð (ÃÎÍ) îïîðíî¿ íàïðóãè, ùî ñ³íõðîí³çîâàíà ç íàïðóãîþ â³äïîâ³äíî¿ ôàçè ìåðåæ³ Uâõ, òà êîìïàðàòîð À. Íà âõ³ä À, êð³ì îïîðíî¿ íàïðóãè Uîï, ÿêà ó äàíîìó âèïàäêó ìຠïèëêî ïîä³áíó ôîðìó, ïîäàºòüñÿ íà ïðóãà êåðóâàííÿ Uê, ÿêà º ñó ìîþ íàïðóãè çàâäàííÿ Uç (äèâ.

ðèñ.4.13) òà ñèãíàë³â çâîðîòíèõ çâÿçê³â çà ñòðóìîì ÇÇÑ ³ çà íà ïðóãîþ äóãè 33Í. Âèä çîâí³ø í³õ õàðàêòåðèñòèê âèïðÿìëÿ÷à ôîðìóºòüñÿ ï³ä 䳺þ öèõ çâîðî òíèõ çâÿçê³â.  óí³âåðñàëüíèõ âèïðÿìëÿ÷àõ ïðè ôîðìóâàíí³ ñïàäíî¿ ÂÀÕ ä³º ëèøå çâîðîò íèé çâÿçîê çà ñòðóìîì. Ñèãíàë, ïðîïîðö³éíèé ñòðóìó çâàðþ âàííÿ, çí³ìàºòüñÿ ç øóíòà àáî ³íøîãî âèì³ðþâàëüíîãî ïðè ñòðîþ, ï³äñèëþºòüñÿ òà ïîäà ºòüñÿ äî îäíîãî ç âõîä³â ÔÇÏ.

Ïðè ôîðìóâàíí³ æîðñòêî¿ ÂÀÕ ä³þòü çâîðîòí³ çâÿçêè çà ñòðó ìîì òà íàïðóãîþ, ïðè÷îìó ä³ÿ ÇÇÍ ïåðåâàæàº íàä ÇÇÑ.

Ðèñ. 4.16. Ôîðìóâàííÿ ³ìïóëüñ³â êåðóâàí Çâàðþâàëüí³ âèïðÿìëÿ÷³ íÿ òèðèñòîðàìè:

à – ñòðóêòóðíà ñõåìà îäíîãî êàíàëó ÁÔÊ;

ñå𳿠ÂÄÓ òà ÂÄÃ. Ñüîãîäí³ á – ä³àãðàìè íàïðóã òà ³ìïóëüñ³â âèïóñêàºòüñÿ çíà÷íà ê³ëüê³ñòü êåðóâàííÿ òèðèñòîðíèõ çâàðþâàëüíèõ âè ïðÿìëÿ÷³â äëÿ ðó÷íîãî äóãîâîãî òà ìåõàí³çîâàíîãî çâàðþâàííÿ ó çàõèñíèõ ãàçàõ ³ ï³ä ôëþñîì. Åëåêòðè÷í³ ñõåìè âèïðÿìëÿ÷³â ïåðåäáà÷àþòü ïåðåìè êàííÿ ¿õ äëÿ ðîáîòè ÿê ç æîðñòêèìè, òàê ³ ç³ ñïàäíèìè çîâí³øí³ìè õàðàêòå ðèñòèêàìè. Óñ³ âèïðÿìëÿ÷³ çàáåçïå÷óþòü ïëàâíå äèñòàíö³éíå ðåãóëþâàííÿ çâàðþâàëüíîãî ñòðóìó òà íàïðóãè, à òàêîæ ñòàá³ë³çàö³þ ðåæèìó ïðè çì³í³ íàïðóãè æèâèëüíî¿ ìåðåæ³. Ïðè ðîáîò³ íà ñïàäíèõ çîâí³øí³õ õàðàêòåðèñ òèêàõ âèïðÿìëÿ÷³ çàáåçïå÷óþòü ñòàá³ë³çàö³þ ñòðóìó ïðè çì³í³ íàïðóãè ìå ðåæ³ äî 5 % ç òî÷í³ñòþ íå ã³ðøå +2,5 %, ïðè êîëèâàííÿõ íàïðóãè ìåðåæ³ äî –10 % – íå ã³ðøå + 5 %. Ïðè ðîáîò³ íà æîðñòêèõ õàðàêòåðèñòèêàõ ïðè ïî ä³áíèõ êîëèâàííÿõ íàïðóãè ìåðåæ³ çàáåçïå÷óºòüñÿ ñòàá³ë³çàö³ÿ ðîáî÷î¿ íà ïðóãè ç òî÷í³ñòþ +1 Â.

Óí³âåðñàëüí³ òèðèñòîðí³ âèïðÿìëÿ÷³ ÂÄÓ-506, ÂÄÓ-601, ïðèçíà÷åí³ äëÿ ìåõàí³çîâàíîãî çâàðþâàííÿ ó ñåðåäîâèù³ çàõèñíèõ ãàç³â òà ï³ä ôëþ ñîì, ìîæóòü âèêîðèñòîâóâàòèñÿ äëÿ ðó÷íîãî äóãîâîãî çâàðþâàííÿ ïîêðè òèìè åëåêòðîäàìè. Âîíè òàêîæ ïðèäàòí³ äëÿ ñï³ëüíî¿ ðîáîòè ç ðîáîòàìè òà àâòîìàòè÷íèìè ìàí³ïóëÿòîðàìè. Ïðè ðîáîò³ ç ìàí³ïóëÿòîðàìè ñòàâëÿòüñÿ ï³äâèùåí³ âèìîãè äî òàêèõ òåõíîëîã³÷íèõ ïîêàçíèê³â äæåðåëà, ÿê íàä³é í³ñòü ïåðâèííîãî çáóäæåííÿ äóãè, ñò³éê³ñòü ïðîöåñó çâàðþâàííÿ â óñ³õ ïðîñòîðîâèõ ïîëîæåííÿõ.

Äî ñõåìè âèïðÿìëÿ÷³â óâåäåíèé ñïåö³àëüíèé âóçîë, ùî çàáåçïå÷óº âè á³ðêîâå çà âåëè÷èíîþ ôîðñóâàííÿ çáóäæåííÿ äóãè çàëåæíî â³ä ïðîòÿæíîñ ò³ òà ïîëîæåííÿ øâà ó ïðîñòîð³. Âèïðÿìëÿ÷³ äàþòü çìîãó çä³éñíþâàòè çâàðþâàííÿ ìàòåð³àë³â ìàëèõ òîâùèí íà ñòðóìàõ 60 À òà á³ëüøå ç âèêîðèñ òàííÿì çâàðþâàëüíîãî äðîòó ä³à ìåòðîì 1,0 òà 1,2 ìì, à òàêîæ áåç ñòóïåíåâó çì³íó ³íäóêòèâíîñò³ ó çâàðþâàëüíîìó êîë³ â çàëåæíîñò³ â³ä ðåæèìó çâàðþâàííÿ.

Ñòðóêòóðíà ñõåìà âèïðÿìëÿ ÷³â íàâåäåíà íà ðèñ.4.17. Çã³äíî ç ö³ºþ ñõåìîþ ñïàäí³ çîâí³øí³ õà ðàêòåðèñòèêè (Ñ) çàáåçïå÷óþòüñÿ íåãàòèâíèì çâîðîòíèì çâÿçêîì çà ñòðóìîì ÇÇÑ, æîðñòê³ (Æ) – âìèêàííÿì çâîðîòíîãî çâÿçêó çà íàïðóãîþ 33Í, ÿêèé 䳺 ñï³ëüíî ç³ çâîðîòíèì çâÿçêîì ÇÇÑ. Äëÿ ïî Ðèñ. 4.17. Ñòðóêòóðíà ñõåìà ñèñòåìè ë³ïøåííÿ ñòàá³ë³çàö³¿ ðåæèìó êåðóâàííÿ âèïðÿìëÿ÷³â ÂÄÓ- òà ÂÄÓ- çâàðþâàííÿ ïðè êîëèâàííÿõ íà ïðóãè æèâèëüíî¿ ìåðåæ³, ïåðåä áà÷åíèé äîäàòêîâèé çâîðîòíèé çâÿçîê çà ìåðåæåþ ÇÇÌ. Íàïðóãà êåðóâàí íÿ ôîðìóºòüñÿ âóçëîì-ôîðìóâà÷åì íàïðóãè êåðóâàííÿ ÔÍÊ, äî âõîäó ÿêî ãî íàäõîäÿòü íàïðóãà çàâäàííÿ Uç ç âóçëà çàâäàííÿ ðåæèìó ÂÇÐ òà ñèãíàëè çâîðîòíèõ çâÿçê³â.

²ìïóëüñè êåðóâàííÿ ñèëîâèìè òèðèñòîðàìè ñòâîðþþòüñÿ áëîêîì ôî ðìóâàííÿ ³ìïóëüñ³â ÁÔ² òà ïîòðàïëÿþòü äî ñèëîâîãî òèðèñòîðíîãî âèïðÿ ìëÿ÷à ÑÒÂ.

Áëîê æèâëåííÿ çàáåçïå÷óº îòðèìàííÿ íàïðóã, ïîòð³áíèõ äëÿ ðîáîòè ñèñòåìè ôàçîâîãî êåðóâàííÿ.

Äëÿ ïîë³ïøåííÿ çàïàëþâàííÿ äóãè ïðè çâàðþâàíí³ ó ñåðåäîâèù³ äâî îêèñó âóãëåöþ íà æîðñòêèõ çîâí³øí³õ õàðàêòåðèñòèêàõ äî ñõåìè óâåäåíèé ñïåö³àëüíèé äîäàòêîâèé âóçîë îáìåæåííÿ 䳿 çâîðîòíîãî çâÿçêó çà íàïðó ãîþ ÎÇÇÍ.

Áëîê ÁÔ² ïîáóäîâàíèé çà øåñòèêàíàëüíîþ ñèñòåìîþ ôàçîâîãî êåðó âàííÿ. Êåðóâàííÿ òèðèñòîðàìè çä³éñíþºòüñÿ ³ìïóëüñàìè ïðÿìîêóòíî¿ ôî ðìè. Äî âõîäó áëîêà ÁÔ² ïîòðàïëÿþòü ø³ñòü çñóíóòèõ ì³æ ñîáîþ íà 60 åë.ãðàä íàïðóã ñèíõðîí³çàö³¿ ÍÑ ç òðàíñôîðìàòîðà áëîêà æèâëåííÿ ÁÆ.

Êîæåí êàíàë áëîêà ÁÔ² ñêëàäàºòüñÿ ç ôîðìóâà÷à ³ìïóëüñ³â ó âèãëÿä³ òðè ãåðà, ïðîì³æíîãî ïîãîäæóþ÷îãî ï³äñèëþâà÷à-ôîðìóâà÷à, ê³íöåâîãî òðàí çèñòîðíîãî êàñêàäó ï³äñèëåííÿ.

Âèïðÿìëÿ÷³ ÂÄÓ-506 òà ÂÄÓ-601 ç³áðàí³ çà ïîäâ³éíîþ òðèôàçíîþ ñõåìîþ âèïðÿìëÿííÿ ç³ çð³âíþâàëüíèì ðåàêòîðîì.

Òàê³ âèïðÿìëÿ÷³ âèïóñêàþòüñÿ ï³äïðèºìñòâàìè Ðîñ³¿ òà Ëèòâè.  Óêðà¿í³ ïîä³áí³ âèïðÿìëÿ÷³ ÂÄÓ-506Ñ òà ÂÄÓ-601Ñ âèïóñêຠÂÀÒ "Ô³ðìà ÑÝËÌÀ". Ñë³ä ìàòè íà óâàç³, ùî âèïðÿìëÿ÷ ÂÄÓ-601 (ÂÄÓ-601Ñ) º äâî ðåæèìíèì äæåðåëîì æèâëåííÿ ³ äຠçìîãó íåçàëåæíî çä³éñíþâàòè íà ñòðîéêó ðîáî÷î¿ íàïðóãè äëÿ äâîõ ðåæèì³â çâàðþâàííÿ çà äîïîìîãîþ îêðåìèõ ïîòåíö³îìåòð³â. Äèñòàíö³éíå ïåðåìèêàííÿ ðåæèì³â çä³éñíþºòüñÿ ç ïóëüòà êåðóâàííÿ íàï³âàâòîìàòà.

Çâàðþâàëüí³ âèïðÿìëÿ÷³ ÂÄÓ-1201 òà ÂÄÓ-1250 ïðèçíà÷åí³ äëÿ àâòî ìàòè÷íîãî çâàðþâàííÿ ó ñåðåäîâèù³ çàõèñíèõ ãàç³â, ï³ä ôëþñîì, òà ïîðî øêîâèì äðîòîì. Âèïðÿìëÿ÷³ ç³áðàí³ çà øåñòèôàçíîþ ê³ëüöåâîþ ñõåìîþ âèïðÿìëåííÿ. Âîíè ìàþòü òàêîæ äåÿê³ â³äì³ííîñò³ ó ñèñòåì³ êåðóâàííÿ òè ðèñòîðàìè â³äíîñíî âèïðÿìëÿ÷³â ÂÄÓ-506 òà ÂÄÓ-601. Òåõí³÷í³ õàðàêòåðèñòèêè âèïðÿìëÿ÷³â ÂÄÓ-506 (ÂÄÓ-506Ñ), ÂÄÓ-601 (ÂÄÓ-601Ñ), ÂÄÓ-1201 òà ÂÄÓ-1250 íàâåäåí³ ó äîäàòêó 2 (äèâ. òàáë.2.3).

Çâàðþâàëüíèé âèïðÿìëÿ÷ ÂÄÃ-601 äîö³ëüíî âèêîðèñòîâóâàòè äëÿ çâà ðþâàííÿ â ñåðåäîâèù³ ÑÎ2 çºäíàíü ç³ çì³ííèì çàçîðîì ìåòàëîêîíñòðóêö³é ç³ øâàìè, ùî ðîçòàøîâàí³ ó íèæíüîìó òà âåðòèêàëüíîìó ïîëîæåííÿõ. Ó öüîìó âèïàäêó, à òàêîæ äëÿ êîíñòðóêö³é, ÿê³ ìàþòü øèðîêèé ä³àïàçîí òî âùèí äåòàëåé, çâàðþâàííÿ çä³éñíþºòüñÿ ó äâîõ ðåæèìàõ, ùî äèñòàíö³éíî ïåðåìèêàþòüñÿ, áåç çì³íè ä³àìåòðà åëåêòðîäíîãî äðîòó. Âèïðÿìëÿ÷ ÂÄÃ-601 ìຠò³ëüêè æîðñòê³ çîâí³øí³ õàðàêòåðèñòèêè.

Åëåêòðè÷íà ñõåìà âèïðÿìëÿ÷à äຠçìîãó âèêîíóâàòè (ì³ñöåâî àáî äèñ òàíö³éíî) íåçàëåæíó íàñòðîéêó ðîáî÷î¿ íàïðóãè äëÿ äâîõ ðåæèì³â çâàðþ âàííÿ çà äîïîìîãîþ äâîõ îêðåìèõ ïîòåíö³îìåòð³â. Äèñòàíö³éíå ïåðåìè êàííÿ ðåæèì³â çä³éñíþºòüñÿ ïðîì³æíèì ðåëå, ùî âìèêàºòüñÿ ç ïóëüòà êå ðóâàííÿ íàï³âàâòîìàòà. Îäíî÷àñíî çä³éñíþºòüñÿ é ïåðåìèêàííÿ øâèäêîñò³ ïîäà÷³ åëåêòðîäíîãî äðîòó. Íàïðóãà â äóç³ ïðè ïåðåõîä³ ç îäíîãî ðåæèìó íà äðóãèé çì³íþºòüñÿ ïîâ³ëüíî ÷åðåç ÷àñîâó çàòðèìêó. Äðîñåëü ó çâàðþâà ëüíîìó êîë³ âèïðÿìëÿ÷à ìຠäâ³ ñòóïåí³ ³íäóêòèâíîñò³ (200 òà 500 ìêÃí).

²íäóêòèâí³ñòü äëÿ êîæíîãî ðåæèìó âñòàíîâëþºòüñÿ ïîïåðåäíüî òà äèñòà íö³éíî ïåðåìèêàºòüñÿ ó ïðîöåñ³ çâàðþâàííÿ ðàçîì ç³ çì³íîþ ðåæèìó. Äðî ñåëü (ðèñ.4.18) ç ïîâ³òðÿíèì çàçîðîì ì³ñòèòü äîäàòêîâó îáìîòêó êåðó âàííÿ ÎÊ, ùî ìàãí³òíî çâÿçàíà ç ñèëîâîþ îáìîòêîþ ÎÄ. Äëÿ çìåíøåííÿ ³íäóêòèâíîñò³ îáìîòêà ÎÊ çàìèêàºòüñÿ íà ìàëîïîòóæíèé äîïîì³æíèé äðîñåëü L. Ïðè ðîáîò³ âèïðÿìëÿ÷à ï³ä íàâàíòàæåííÿì â îáìîòö³ êåðóâàííÿ ÎÊ íàâîäèòüñÿ ÅÐÑ ÷àñòîòîþ 300 Ãö. Çíà÷åííÿ ÅÐÑ çðîñòຠïðè çâàðþ âàíí³ íà ðåæèìàõ ìàëèõ ñòðóì³â, äëÿ ÿêèõ õàðàêòåðíà á³ëüø ãëèáîêà ïóëü ñàö³ÿ ñòðóìó. Ïðè ï³äêëþ÷åíí³ äðîñåëÿ L, îáìîòêà ÎÊ ñòâîðþº ìàãí³òíèé ïîò³ê, ñïðÿìîâàíèé ñòð³÷íî îñíîâíîìó, ³ ³íäóêòèâí³ñòü îñíîâíîãî äðîñåëÿ çíèæóºòüñÿ, îñîáëèâî ïðè çâàðþâàíí³ íà ìàëèõ ñòðóìàõ.

Ðèñ. 4.18. Äðîñåëü ç äèñòàíö³éíèì ïåðåìèêàííÿì ³íäóêòèâíîñò³ Âèïðÿìëÿ÷ ìຠøèðîê³ ìåæ³ ðåãóëþâàííÿ ñòðóìó ³ íàïðóãè â îäíîìó ä³àïàçîí³, ùî äîñÿãíóòî øëÿõîì çàñòîñóâàííÿ áëîêà ï³äæèâëåííÿ (äèâ.

ðèñ.4.15). Âèïðÿìíèé áëîê ÂÄÃ-601 ç³áðàíèé çà øåñòèôàçíîþ ê³ëüöåâîþ ñõåìîþ âèïðÿìëÿííÿ. Ñõåìà êåðóâàííÿ òèðèñòîðàìè ïîä³áíà äî ñõåìè âè ïðÿìëÿ÷à ÂÄÓ-1201. Äëÿ îòðèìàííÿ æîðñòêèõ çîâí³øí³õ õàðàêòåðèñòèê ó âèïðÿìëÿ÷³ ÂÄÃ-601 âèêîðèñòîâóºòüñÿ ò³ëüêè çâîðîòíèé çâÿçîê çà âèõ³ä íîþ íàïðóãîþ. Òåõí³÷íà õàðàêòåðèñòèêà âèïðÿìëÿ÷à ÂÄÃ-601 íàâåäåíà ó äîä. 2 (äèâ. òàáë.2.3).

Íå ìîæíà îäíîçíà÷íî ñòâåðäæóâàòè, ùî òèðèñòîðí³ âèïðÿìëÿ÷³ çà òåõíîëîã³÷íèìè âëàñòèâîñòÿìè ïåðåâàæóþòü ñâî¿õ ïîïåðåäíèê³â (ãåíåðà òîð³â, ä³îäíèõ âèïðÿìëÿ÷³â). Àëå êåðîâàí³ òèðèñòîðí³ âèïðÿìëÿ÷³ âèð³øó þòü òàê³ òåõíîëîã³÷í³ çàâäàííÿ, ÿê³ íà ïîïåðåäíüîìó óñòàòêóâàíí³ çä³éñíè òè áóëî âàæêî. Äî öüîãî ìîæíà â³äíåñòè, íàïðèêëàä, íèçüêî÷àñòîòíó ìî äóëÿö³þ çâàðþâàëüíîãî ñòðóìó â³ä ÷àñòîê ãåðö³â äî 10...15 Ãö, ÿêà åôåêòè âíà äëÿ êåðóâàííÿ ôîðìóâàííÿì òà êðèñòàë³çàö³ºþ çâàðíèõ øâ³â. Òàêó ìî äóëÿö³þ ìîæíà îòðèìàòè, ÿêùî ï³äêëþ÷èòè äî áóäü-ÿêîãî ñåð³éíîãî âè ïðÿìëÿ÷à òèïó ÂÄÓ ñïåö³àëüíèé áëîê.

4.6. Âèá³ð âèïðÿìëÿ÷³â äëÿ ð³çíèõ ñïîñîá³â çâàðþâàííÿ Äëÿ âèáîðó çâàðþâàëüíîãî âèïðÿìëÿ÷à ïðè çàäàíîìó ñïîñîá³ çâàðþ âàííÿ ñë³ä íàñàìïåðåä âèçíà÷èòè ôîðìó ñòàòè÷íî¿ âîëüò-àìïåðíî¿ õàðàê òåðèñòèêè äóãè òà ¿¿ ïàðàìåòðè ó çàëåæíîñò³ â³ä ðåæèìó çâàðþâàííÿ.

Ïîð³âíþþ÷è ñòàòè÷í³ õàðàêòåðèñòèêè äóãè ³ âèïðÿìëÿ÷à, âèáðàòè ¿õ íàéêðàùå ñïîëó÷åííÿ, ïðè ÿêîìó çàáåçïå÷óºòüñÿ ñò³éêà ðîáîòà ñèñòåìè "äæåðåëî æèâëåííÿ – äóãà – âàííà" òà ñòàá³ëüí³ñòü ï³äòðèìàííÿ çàäàíîãî ðåæèìó çâàðþâàííÿ.

Äàë³, íà îñíîâ³ òåõí³÷íèõ óìîâ åêñïëóàòàö³¿ çâàðþâàëüíèõ âèïðÿìëÿ ÷³â òà åëåêòðè÷íèõ ïàðàìåòð³â çâàðþâàííÿ, âèáèðàþòü çâàðþâàëüíèé âè ïðÿìëÿ÷ ïîòð³áíî¿ ïîòóæíîñò³ ç íåîáõ³äíèì ðåæèìîì ðîáîòè (òðèâàëèé, ïåðåì³æíèé àáî ïîâòîðíî-êîðîòêî÷àñíèé).

Âèá³ð îäíîïîñòîâîãî âèïðÿìëÿ÷à äëÿ ïåâíîãî ñïîñîáó çâàðþâàííÿ ðîçãëÿíåìî íà ïðèêëàäàõ.

Ïðèêëàä 1. Âèáðàòè âèïðÿìëÿ÷ äëÿ ðó÷íîãî äóãîâîãî çâàðþâàííÿ ïî êðèòèìè åëåêòðîäàìè ä³àìåòðîì 5 ìì.

гøåííÿ. Ïðè ðó÷íîìó äóãîâîìó çâàðþâàíí³ ì³æ ä³àìåòðîì åëåêòðîäà ³ ñèëîþ çâàðþâàëüíîãî ñòðóìó ³ñíóº ñï³ââ³äíîøåííÿ: ²çâ = (35...50)då, äå då – ä³àìåòð åëåêòðîäà â ì³ë³ìåòðàõ. Äëÿ åëåêòðîäà ç då = 5 ìì ²çâ=165...250 À. Âîëüò-àìïåðíà õàðàêòåðèñòèêà äóãè ó öüîìó ä³àïàçîí³ ñòðóì³â – æîðñòêà, òîìó äëÿ çàáåçïå÷åííÿ ñò³éêîãî ãîð³ííÿ äóãè òðåáà çàñòîñîâóâàòè âèïðÿìëÿ÷ ç³ ñïàäíîþ çîâí³øíüîþ õàðàêòåðèñòèêîþ. Ïðè òàê³é õàðàêòåðèñòèö³ ñòðóì êîðîòêîãî çàìèêàííÿ äåùî á³ëüøå ðîáî÷îãî ñòðóìó, ùî íå ïîðóøóº ðåæèìó çâàðþâàííÿ ïðè âèíèêàíí³ âèïàäêîâèõ êî ðîòêèõ çàìèêàíü. Êð³ì òîãî, ï³ä ÷àñ ÷àñòèõ çì³í íàïðóãè äóãè, ùî õàðàêòå ðíî äëÿ ðó÷íîãî äóãîâîãî çâàðþâàííÿ, çâàðþâàëüíèé ñòðóì çì³íþºòüñÿ ìàëî. Íàïðóãà â çâàðþâàëüí³é äóç³ ïðè ðó÷íîìó äóãîâîìó çâàðþâàíí³ ïå ðåáóâຠó ìåæàõ 20...35  ³ âñòàíîâëþºòüñÿ â³äïîâ³äíî äî êîíêðåòíèõ óìîâ òà äîñâ³äó çâàðíèêà.

Äëÿ çàáåçïå÷åííÿ çàäàíèõ ïàðàìåòð³â ðåæèìó çâàðþâàííÿ ìîæíà âèá ðàòè âèïðÿìëÿ÷³ ñå𳿠ÂÄ (äîä.2, òàáë. 2.3). Íàéá³ëüø ïðèäàòíèìè ç íèõ º âèïðÿìëÿ÷³ ìàðîê ÂÄ-306 àáî ÂÄ-306Ñ, ÿê³ çàáåçïå÷óþòü ðîáîòó ïðîòÿãîì 3 õâ ³ ïàóçó ïðîòÿãîì 2 õâ (íîì³íàëüíèé ðåæèì ðîáîòè ÂÄ-306 ïðè ÏÍ = 60 %, ÂÄ-306Ñ ïðè Ï = 60 %). Âèïðÿìëÿ÷ ÂÄ-306Ì ìຠÏ = 15 %, à âèïðÿìëÿ÷ ÂÄ-401 º çàíàäòî ïîòóæíèì ³, êð³ì òîãî, ìຠìåíøèé êîåô³ö³ºíò êîðèñíî¿ ä³¿, í³æ ÂÄ-306.

Ïðèêëàä 2. Âèáðàòè îäíîïîñòîâèé âèïðÿìëÿ÷ äëÿ ìåõàí³çîâàíîãî çâàðþâàííÿ ó ñåðåäîâèù³ âóãëåêèñëîãî ãàçó ñòðóìîì ñèëîþ 400 À.

гøåííÿ. Äëÿ ìåõàí³çîâàíîãî çâàðþâàííÿ ó ñåðåäîâèù³ çàõèñíîãî ãàçó çàñòîñîâóþòü âèïðÿìëÿ÷³ ç æîðñòêîþ àáî ïîëîãîñïàäíîþ çîâí³øíüîþ õà ðàêòåðèñòèêîþ òîìó, ùî ïðè âèñîê³é ãóñòèí³ ñòðóìó, õàðàêòåðí³é äëÿ öüî ãî ñïîñîáó çâàðþâàííÿ, ñòàòè÷íà õàðàêòåðèñòèêà äóãè – çðîñòàþ÷à. Íàïðó ãà â äóç³ ïðè ìåõàí³çîâàíîìó çâàðþâàíí³ ó ñåðåäîâèù³ ÑÎ2 äëÿ çâàðþâàëü íîãî ñòðóìó, ùî çì³íþºòüñÿ ó ä³àïàçîí³ 200...500 À, ñêëàäຠ24...34  ³ çà ëåæèòü â³ä ìàðêè ìàòåð³àëó òà òîâùèíè äåòàëåé, ÿê³ çâàðþþòüñÿ ó êîíêðå òíèõ óìîâàõ.

Äëÿ ìåõàí³çîâàíîãî çâàðþâàííÿ ìîæíà çàñòîñóâàòè ð³çí³ âèïðÿìëÿ÷³ ç æîðñòêèìè çîâí³øí³ìè õàðàêòåðèñòèêàìè òà óí³âåðñàëüí³ âèïðÿìëÿ÷³ (äèâ.

äîä.2,òàáë.2.3). Íàéá³ëüøå çàäîâîëüíÿþòü óìîâàì çàâäàííÿ âèïðÿìëÿ÷ ÂÑÆ-303, ÿêèé ìຠæîðñòêó çîâí³øíþ õàðàêòåðèñòèêó, òà âèïðÿìëÿ÷ ÂÄÓ-506 (ÂÄÓ-506Ñ) ç³ ñïàäíîþ òà æîðñòêîþ çîâí³øí³ìè õàðàêòåðèñòè êàìè. Ñë³ä â³äçíà÷èòè, ùî âèïðÿìëÿ÷ ÂÄÓ-506Ñ âèïóñêàºòüñÿ â Óêðà¿í³ ³ òîìó º ïåðåâàæíèì ç åêîíîì³÷íî¿ òî÷êè çîðó. Ó òîé æå ÷àñ âèêîðèñòàííÿ â³ò÷èçíÿíèõ âèïðÿìëÿ÷³â á³ëüøî¿ ïîòóæíîñò³ áóäå åêîíîì³÷íî íååôåêòèâ íèì ÷åðåç âåëèê³ åíåðãîâèòðàòè.

Êîíòðîëüí³ ïèòàííÿ 1. Ç ÿêèõ ôóíêö³îíàëüíèõ áëîê³â ñêëàäàºòüñÿ ñèëîâà ñõåìà âèïðÿì ëÿ÷à?

2. Ó ÷îìó ïîëÿãàþòü îñîáëèâîñò³ ðîáîòè âåíòèë³â ó çâàðþâàëüíèõ âèïðÿìëÿ÷àõ?

3. ßê³ ñõåìè âèïðÿìëÿííÿ çì³ííîãî ñòðóìó âèêîðèñòîâóþòüñÿ ó çâà ðþâàëüíèõ âèïðÿìëÿ÷àõ? ßêèìè ïîêàçíèêàìè ö³ ñõåìè õàðàêòåðèçóþòüñÿ?

4. ßê³ ôàêòîðè âèçíà÷àþòü ôîðìó çîâí³øíüî¿ âîëüò-àìïåðíî¿ õàðàê òåðèñòèêè çâàðþâàëüíîãî âèïðÿìëÿ÷à?

5. ßêèìè ñïîñîáàìè ðåãóëþþòüñÿ çâàðþâàëüíèé ñòðóì òà âèõ³äíà íàïðóãà ó âèïðÿìëÿ÷àõ?

6. ßê³ îñîáëèâîñò³ ìàþòü âèïðÿìëÿ÷³ äëÿ ìåõàí³çîâàíîãî çâàðþâàííÿ ó ñåðåäîâèù³ çàõèñíèõ ãàç³â?

7. ßê ôîðìóþòüñÿ ñèãíàëè êåðóâàííÿ òèðèñòîðàìè â óí³âåðñàëüíèõ çâàðþâàëüíèõ âèïðÿìëÿ÷àõ?

Ãëàâà ÄÆÅÐÅËÀ ÆÈÂËÅÍÍß ÄËß ²ÌÏÓËÜÑÍÎ-ÄÓÃÎÂÎÃÎ ÇÂÀÐÞÂÀÍÍß ²ìïóëüñíî-äóãîâå çâàðþâàííÿ ïëàâêèì åëåêòðîäîì (²ÄÇÏÅ) íàëåæèòü äî ìåõàí³çîâàíèõ ñïîñîá³â çâàðþâàííÿ ç ïðîãðàìíèì êåðóâàííÿì ïðîöå ñîì, çîêðåìà ç ïåð³îäè÷íîþ çì³íîþ ïîòóæíîñò³ äóãè.

Ïðîöåñ ²ÄÇÏÅ ðîçðîáëåíèé íà ïî÷àòêó 60-õ ðîê³â â ²ÅÇ ³ìåí³ ª.Î. Ïàòîíà ÍÀÍ Óêðà¿íè ï³ä êåð³âíèöòâîì àêàäåì³êà Á.ª. Ïàòîíà. Öåé ñïîñ³á äຠçìîãó ïðàöþâàòè ïðè íèçüêèõ çíà÷åííÿõ çâàðþâàëüíîãî ñòðóìó â óñ³õ ïðîñòîðîâèõ ïîëîæåííÿõ ³ îòðèìóâàòè äîáðå ôîðìóâàííÿ çâàðíîãî øâà ç ìàëèì ðîçáðèçêóâàííÿì åëåêòðîäíîãî ìåòàëó. ²ìïóëüñíî-äóãîâå çâà ðþâàííÿ âèêîðèñòîâóºòüñÿ ïðè âèãîòîâëåíí³ êîíñòðóêö³é ³ç àëþì³í³ºâèõ ñïëàâ³â, òèòàíó ³ éîãî ñïëàâ³â. Ðîçâèòîê òåõíîëî㳿 òà îáëàäíàííÿ äëÿ ²ÄÇÏÅ â àêòèâíèõ ãàçàõ çðîáèâ öåé ïðîöåñ ïåðñïåêòèâíèì ³ ïðè âèãîòîâ ëåíí³ êîíñòðóêö³é ³ç ìàëîâóãëåöåâèõ òà ëåãîâàíèõ ñòàëåé.

²ìïóëüñíî-äóãîâå çâàðþâàííÿ ïëàâêèì åëåêòðîäîì çä³éñíþºòüñÿ ïå ðåâàæíî ïðè áåçïåðåðâíîìó ãîð³íí³ äóãè, òîìó ÿê çàõèñíå ñåðåäîâèùå âè êîðèñòîâóºòüñÿ àðãîí òà àðãîíîîêèñëþâàëüí³ ñóì³ø³. ²íîä³ ²ÄÇÏÅ âèêî íóºòüñÿ ó ñåðåäîâèù³ âóãëåêèñëîãî ãàçó. Îïòèìàëüí³ ïàðàìåòðè ïðîöåñó ²ÄÇÏÅ â àðãîí³ òà àêòèâíèõ çàõèñíèõ ãàçàõ â³äð³çíÿþòüñÿ ì³æ ñîáîþ.

Âíàñë³äîê öüîãî âñ³ ³ìïóëüñí³ äæåðåëà æèâëåííÿ ìîæíà ïîä³ëèòè íà òðè ãðóïè: äæåðåëà æèâëåííÿ äëÿ çâàðþâàííÿ â àðãîí³ òà ñóì³øàõ ãàç³â íà éîãî îñíîâ³;

äæåðåëà æèâëåííÿ äëÿ çâàðþâàííÿ â àêòèâíèõ çàõèñíèõ ãàçàõ;

óí³âåðñàëüí³ äæåðåëà æèâëåííÿ. Êîíñòðóêö³ÿ ³ìïóëüñíèõ äæåðåë âèçíà ÷àºòüñÿ â çàëåæíîñò³ â³ä âèìîã äî çàáåçïå÷åííÿ ïîòð³áíèõ åëåêòðè÷íèõ ïà ðàìåòð³â ïðîöåñó òà ñòàá³ëüíîñò³ ãîð³ííÿ äóãè ïðè ³ìïóëüñíîìó õàðàêòåð³ çì³íè çâàðþâàëüíîãî ñòðóìó.

5.1. Åëåêòðè÷í³ õàðàêòåðèñòèêè ³ ñòàá³ëüí³ñòü ïðîöåñó ³ìïóëüñíî-äóãîâîãî çâàðþâàííÿ ²ìïóëüñíî-äóãîâå çâàðþâàííÿ ïëàâêèì åëåêòðîäîì – öå ïðîöåñ ïðî ãðàìíîãî êåðóâàííÿ ïëàâëåííÿì òà ïåðåíåñåííÿì ìåòàëó øëÿõîì çì³íè ñòðóìó ó âèãëÿä³ ³ìïóëüñ³â çíà÷íî¿ ïîòóæíîñò³. Íàéá³ëüø ïîøèðåíèì º ïðîöåñ ²ÄÇÏÅ "äîâãîþ äóãîþ" – áåç çàìèêàííÿ äóãîâîãî ïðîì³æêó. Òèïî âó îñöèëîãðàìó ²ÄÇÏÅ íàâåäåíî íà ðèñ.5.1.

Îñíîâíèìè ïàðàìåòðàìè ïðîöåñó ²ÄÇÏÅ, êð³ì â³äîìèõ ïàðàìåòð³â ðåæèìó çâàðþâàííÿ ïëàâêèì åëåêòðîäîì ó ñåðåäî âèù³ çàõèñíèõ ãàç³â, º:

àìïë³òóäà ³ìïóëüñó ²³, áàçîâèé ñòðóì ²á, òðèâàë³ñòü ³ìïóëüñó t³, Ðèñ. 5.1. Îñöèëîãðàìà ñòðóìó ³ íàïðóãè â ïàóçè tï òà öèêëó Òö = t³ + tï, äóç³ ïðè ³ìïóëüñíî-äóãîâîìó çâàðþâàíí³ ÷àñòîòà ³ìïóëüñ³â f = 1/Òö, ïëàâêèì åëåêòðîäîì øâèäêîñò³ íàðîñòàííÿ òà ñïà äåííÿ ñòðóìó ³ìïóëüñó. ̳æ àìïë³òóäîþ ³ìïóëüñ³â, ñåðåäí³ì ²ñ òà áàçîâèì ñòðóìîì ³ñíóº ñï³ââ³äíîøåííÿ, ùî âèðàæàºòüñÿ íåð³âí³ñòþ: ²³ > ²ñ > ²á.

³äíîøåííÿ Òö/t³ = q íàçèâàþòü øïàðóâàò³ñòþ ³ìïóëüñ³â, q = 2…10. Âàæëè âèì ïàðàìåòðîì ²ÄÇÏÅ º òàêîæ çíà÷åííÿ êðèòè÷íîãî ñòðóìó ²êð, íèæ÷å ÿêîãî, áåç íàêëàäåííÿ ³ìïóëüñ³â, ïåðåíåñåííÿ åëåêòðîäíîãî ìåòàëó ñòຠêðóïíîêðàïëèííèì, ùî çíà÷íî ïîã³ðøóº ÿê³ñòü çâàðíèõ ç'ºäíàíü.

Ãîëîâíà îñîáëèâ³ñòü ïðîöåñó ²ÄÇÏÅ – êåðîâàíå ïåðåíåñåííÿ åëåê òðîäíîãî ìåòàëó. ²ñíóþòü äâà ð³çíîâèäè êåðîâàíîãî ïåðåíåñåííÿ ìåòàëó ïðè çâàðþâàíí³ äîâãîþ äóãîþ. Ïåðøèé ïîëÿãຠó òîìó, ùî ïðè êîæíîìó ³ìïóëüñ³ ñòðóìó â³ä åëåêòðîäà â³äáèðàºòüñÿ òà ïåðåíîñèòüñÿ ó çâàðþâàëüíó âàíó îäíà êðàïëÿ ðîçïëàâëåíîãî ìåòàëó. Òàêèé ïðîöåñ õàðàêòåðíèé äëÿ çâàðþâàííÿ â àðãîí³. Äðóãèé ð³çíîâèä ïîëÿãຠó òîìó, ùî ï³ä ÷àñ 䳿 ³ìïóëüñó (ÿê ïðàâèëî, á³ëüøî¿ òðèâàëîñò³, í³æ ó ïåðøîìó âèïàäêó) â³äáóâàºòüñÿ ³íòåíñèâíå ïëàâëåííÿ åëåêòðîäó ç³ ñòðóìåíåâèì ïåðåíîñîì ìåòàëó – ³ìïóëüñíî-äóãîâå çâàðþâàííÿ ïëàâêèì åëåêòðîäîì ç ïåðåðâíî ñòðóìåíåâèì ïåðåíåñåííÿì ìåòàëó. Öåé ïðîöåñ õàðàêòåðíèé äëÿ çâàðþ âàííÿ àêòèâîâàíèì åëåêòðîäîì ñòðóìîì ïðÿìî¿ ïîëÿðíîñò³ ÿê â àêòèâíèõ, òàê ³ â ³íåðòíèõ ãàçàõ, à òàêîæ ìîæå âèêîðèñòîâóâàòèñÿ äëÿ çâàðþâàííÿ â àðãîí³ ñòðóìîì çâîðîòíî¿ ïîëÿðíîñò³.

Âèêîðèñòàííÿ ²ÄÇÏÅ äຠçìîãó âåñòè ïðîöåñ ç äð³áíîêðàïëèííèì ïeðåíåñåííÿì ìåòàëó íà ñòðóì³ ó 2,5…3,0 ðàçà íèæ÷å êðèòè÷íîãî. Öå ðîç øèðþº ä³àïàçîí ðåæèì³â çâàðþâàííÿ, äຠçìîãó çä³éñíþâàòè ïðîöåñ ó ïî ëîæåííÿõ, â³äì³ííèõ â³ä íèæíüîãî, çâàðþâàòè ìåòàë ìàëî¿ òîâùèíè.

²ìïóëüñíî-äóãîâå çâàðþâàííÿ ïëàâêèì åëåêòðîäîì åôåêòèâíî çàì³íþº çâàðþâàííÿ íåïëàâêèì åëåêòðîäîì, çàáåçïå÷óº âåëèêó êîíöåíòðàö³þ åíåð㳿 ³ îäíî÷àñíî íå ïðèâîäèòü äî ïîÿâè ó ìåòàë³ øâà âîëüôðàìîâèõ âêëþ÷åíü.

Ïðè ²ÄÇÏÅ ñòðóì ó ìåæàõ öèêëó çì³íþºòüñÿ â³ä çíà÷åííÿ ²á äî çíà ÷åííÿ ²³. Ñåðåäí³é òà ä³þ÷èé ñòðóìè âèçíà÷àþòüñÿ çà ôîðìóëàìè:

Ò ö (5.1) I = [i ( t ) + ]dt ;

c I á Ò ö Ò ö 1 I = (5.2) I á [i ( t ) + ] dt.

Ò ö Ïðè çì³í³ ïàðàìåòð³â ³ìïóëüñ³â (àìïë³òóäè, òðèâàëîñò³, ÷àñòîòè) ó øè ðîêèõ ìåæàõ òà ïðè ïîñò³éí³é øâèäêîñò³ ïîäà÷³ åëåêòðîäà, õàðàêòåðí³é äëÿ çâè÷àéíîãî ïðîöåñó ²ÄÇÏÅ, ä³þ÷èé òà ñåðåäí³é ñòðóìè çì³íþþòüñÿ ìàëî.

dz çðîñòàííÿì àìïë³òóäè òà òðèâàëîñò³ ³ìïóëüñ³â ä³þ÷èé ñòðóì äåùî çðî ñòàº, à ñåðåäí³é ñòðóì çìåíøóºòüñÿ, ïðè öüîìó áàçîâèé ñòðóì ð³çêî çíè æóºòüñÿ. Ïðè çá³ëüøåíí³ òðèâàëîñò³ ³ìïóëüñ³â çíèæåíÿ áàçîâîãî ñòðóìó â³äáóâàºòüñÿ á³ëüø ³íòåíñèâíî. Åëåêòðè÷íà ïîòóæí³ñòü äóãè Ðä = Åä²ñ + Rä²2 çì³íþºòüñÿ ìàëî (äå Åä – ïðîòè-ÅÐÑ äóãè, Â;

Rä – äè íàì³÷íèé îï³ð äóãè, Â/À).

Òàêèì ÷èíîì â³äáóâàºòüñÿ ïåðåðîçïîä³ë ñòðóìó ó ìåæàõ öèêëó, çàâäÿ êè ÿêîìó çä³éñíþºòüñÿ ñàìîðåãóëþâàííÿ ïëàâëåííÿ åëåêòðîäà. dz çðîñòàí íÿì àìïë³òóäè, ÷àñòîòè òà òðèâàëîñò³ ³ìïóëüñ³â áàçîâèé ñòðóì ìîæå ñòàòè íèæ÷èì â³ä ì³í³ìàëüíîãî, ÿêèé çàáåçïå÷óº ñò³éêå ãîð³ííÿ äóãè. Ó öüîìó âèïàäêó íàêëàäåííÿ ³ìïóëüñ³â ñòðóìó âèêëèêຠïåðåðèâè ó ãîð³íí³ äóãè, ùî ïðèâîäèòü äî ïîðóøåííÿ ñòàá³ëüíîñò³ ïðîöåñó çâàðþâàííÿ.

Áåçïåðåðâí³ñòü ãîð³ííÿ äóãè âèçíà÷àºòüñÿ íå ëèøå ðåæèìîì çâàðþ âàííÿ òà ïàðàìåòðàìè ³ìïóëüñ³â, à é ó äåÿêèõ âèïàäêàõ ³ ïåðåõ³äíèìè ïðî öåñàìè ó äæåðåëàõ æèâëåííÿ. Õàðàêòåð ïåðåõ³äíèõ ïðîöåñ³â, ó ñâîþ ÷åðãó, çàëåæèòü â³ä ñïîñîá³â ãåíåðóâàííÿ ³ìïóëüñ³â, æèâèëüíî¿ ñèñòåìè òà ¿¿ ïà ðàìåòð³â.

Ìàêñèìàëüí³ çíà÷åííÿ àìïë³òóäè, òðèâàëîñò³ òà ÷àñòîòè ³ìïóëüñ³â ìîæíà âèçíà÷èòè çà óìîâè áåçïåðåðâíîãî ãîð³ííÿ äóãè, ùî çàáåçïå÷óºòüñÿ âëàñòèâ³ñòþ ñàìîðåãóëþâàííÿ ³ìïóëüñíî-äóãîâîãî çâàðþâàííÿ ïëàâêèì åëåêòðîäîì. Âîíî ïîëÿãຠó òîìó, ùî ïðè çá³ëüøåíí³ ïàðàìåòð³â ³ìïóëüñó áàçîâèé ñòðóì çìåíøóºòüñÿ.

²ñíóþòü çàëåæíîñò³ äëÿ ðàçðàõóíêó ïàðàìåòð³â ²ÄÇÏÅ. Çíà÷åííÿ ä³þ÷îãî ñòðóìó ñêëàäàºòüñÿ ç äâîõ ñêëàäîâèõ: ä³þ÷èõ ñòðóì³â ó ïðîì³æêó ì³æ ³ìïóëüñàìè ²1 òà ï³ä ÷àñ ³ìïóëüñó ²2:

² = ²1 + ²2. (5.3) Ç îñöèëîãðàìè íà ðèñ.5. Ò - ti ö (5.4) I1 = I ;

á ti Ò ö I = [I + i(t )]2dt, 2 á Ò ö äå ³(t) – çì³íà ñòðóìó ³ìïóëüñà ç ÷àñîì.

Õàðàêòåðèñòèêè ³ìïóëüñ³â ð³çíî¿ ôîðìè íàâåäåí³ â òàáë.5.1.

Äëÿ óí³ïîëÿðíèõ ³ìïóëüñ³â ñòðóìó (ñèíóñî¿äà, ùî çãàñàº), ÿê³ îòðèìà í³ øëÿõîì ðîçðÿäó êîíäåíñàòîðà íà äóãó, ó êîë³ ç àêòèâíèì îïîðîì R òà ³íäóêòèâíîñòþ L:

³(t)=³ïå-btsin (0t), (5.5) U R 1 R c in = ;

R = R1 + Rä ;

äå b = ;

= - ;

0L 2 L LC 2 L òóò R1, Rä – îï³ð êîëà ³ìïóëüñíîãî äæåðåëà òà äóãè â³äïîâ³äíî;

Uñ – íàïðó ãà çàðÿäó êîíäåíñàòîðà.

Òàáëèöÿ 5.1. Õàðàêòåðèñòèêè óí³ïîëÿðíèõ ³ìïóëüñ³â ñòðóìó Ôîðìà ³ìïóëüñó Íàçâà ³ìïóëüñó Ñïîñ³á ãåíåðóâàííÿ Ðîçðÿä êîíäåíñàòîðà íà àêòèâíèé Åêñïîíåíö³àëüíèé îï³ð R Ðîçðÿä êîíäåíñàòîðà íà àêòèâíèé Ñèíóñî¿äà, ùî çãàñຠîï³ð R òà ³íäóêòèâí³ñòü L Ñèíóñî¿äàëüíèé (÷àñ- Ïîäà÷à ñèíóñî³äàëüíî¿ íàïðóãè ç òèíà ñèíóñî¿äè) ôàçîâèì êåðóâàííÿì Çà äîïîìîãîþ ôîðìóâàëüíîãî ëàí Ïðÿìîêóòíèé öþãà L Ñ Ñêëàäíî¿ ôîðìè Ñóì³ùåííÿì ñïîñîá³â ãåíåðóâàííÿ Ãðóïà ³ìïóëüñ³â Òå æ ñàìå Ìàêñèìàëüíà àìïë³òóäà ³ìïóëüñà ñòðóìó:

2T + ti 2I ö I = iÏ <, i max (5.6) T f 2ti ö T - exp - ö 1 RC iï0 1- exp(-2bti ) äå I =.

Töb(b2 + 0 ) Ïîä³áíî, äëÿ åêñïîíåíö³àëüíèõ ³ìïóëüñ³â, ùî â³äïîâ³äàþòü ðîçðÿäó êîíäåíñàòîðà íà äóãó, ó êîë³ ç àêòèâíèì îïîðîì I Iimax =iï <.

RCf 2ti (5.7) 1-exp- 2 RC ²ç ð³âíÿíü (5.6) òà (5.7) âèïëèâàº, ùî ç³ çá³ëüøåííÿì ÷àñòîòè ³ìïóëüñ³â ¿õ ì³í³ìàëüíî íåîáõ³äíà àìïë³òóäà çðîñòàº, à ìàêñèìàëüíî ïðè ïóñòèìà çìåíøóºòüñÿ, ³íòåðâàë ìîæëèâèõ àìïë³òóä ³ìïóëüñ³â çâóæàºòüñÿ.

²ñíóº ãðàíè÷íà ÷àñòîòà, ïðè ÿê³é ì³í³ìàëüíî íåîáõ³äíà ÷àñòîòà äîð³âíþº ìàêñèìàëüíî ïðèïóñòèì³é (òàáë.5.2).

Òàáëèöÿ 5.2. Ãðàíè÷íà ÷àñòîòà ³ìïóëüñ³â ñòðóìó ïðè çâàðþâàíí³ â àðãîí³ (då = 1,6 ìì) Ãðàíè÷íà ÷àñòîòà, Ïðèðîäíà ÷àñòîòà Çâàðþ- Ìàðêà ³ìï/ñ, ïðè òðèâàëîñò³ ïåðåíåñåííÿ êðàïåëü, âàëüíèé åëåêòðîä t³, ìñ êðàï/ñ ñòðóì, À íîãî äðîòó 1,4 1,8 2, 100 82 80 79 140 158 155 153 180 Ñâ-ÀÌã61 259 253 252 200 318 312 310 240 456 445 443 100 43 42 41 – 140 82 81 80 – 180 Ñâ-08Ã2Ñ 135 132 131 – 200 166 162 161 – 240 237 232 231 Ãðàíè÷íî ìîæëèâà ÷àñòîòà ³ìïóëüñ³â, ÿê ïðàâèëî, çíà÷íî âèùà çà ÷àñ òîòó ïðèðîäíîãî ïåðåíåñåííÿ ìåòàëó, òîìó ³ìïóëüñíî-äóãîâå çâàðþâàííÿ ïëàâêèì åëåêòðîäîì ìîæíà çä³éñíþâàòè ó øèðîêîìó ä³àïàçîí³ ÷àñòîò ³ì ïóëüñ³â.

Íàêëàäàííÿ íà äóãó ³ìïóëüñ³â ñòðóìó ç ÷àñòîòîþ âèùå ãðàíè÷íî¿ ïðè âîäèòü àáî äî ïåðåðèâ³â ó ãîð³íí³ äóãè, àáî äî íåêåðîâàíîãî ïåðåíåñåííÿ ìåòàëó.

5.2. Âèìîãè äî äæåðåë æèâëåííÿ äëÿ ³ìïóëüñíî-äóãîâîãî çâàðþâàííÿ ²ìïóëüñíî-äóãîâå çâàðþâàííÿ ïëàâêèì åëåêòðîäîì ìîæå çä³éñíþâàòèñÿ ÿê â³ä îäíîãî äæåðåëà æèâëåííÿ, ÿêå çàáåçïå÷óº áàçîâèé ñòðóì, òàê ³ â³ä äâîõ äæåðåë: îñíîâíîãî, ÿêå çàáåçïå÷óº áàçîâèé ñòðóì, òà ³ìïóëüñíîãî, ÿêå çàáåçïå÷óº íàêëàäàííÿ ³ìïóëüñ³â.  îñòàííüîìó âèïàäêó ñòàâëÿòüñÿ íå ëèøå ïåâí³ âèìîãè äî îñíîâíîãî òà ³ìïóëüñíîãî äæåðåëà æèâëåííÿ, à é äîäàòêîâ³ âèìîãè äî óìîâ ¿õ ñï³ëüíî¿ ðîáîòè.

Âèìîãè äî äæåðåë æèâëåííÿ ²ÄÇÏÅ ñë³ä ðîçãëÿäàòè ó äâîõ àñïåêòàõ: ç òî÷êè çîðó çàáåçïå÷åííÿ íåîáõ³äíèõ ïàðàìåòð³â ³ìïóëüñ³â òà çðó÷íîñò³ íà ñòðîéêè äæåðåëà (äæåðåë) æèâëåííÿ íà çàäàíèé ðåæèì.

Îïòèìàëüíà íàïðóãà õîëîñòîãî õîäó U0 ñèëîâîãî òðàíñôîðìàòîðà, ùî ñëóæèòü äëÿ ôîðìóâàííÿ ³ìïóëüñ³â, çíàõîäèòüñÿ ó ìåæàõ 40...150 Â. ßêùî U0 < 40 Â, òî íèæíÿ ìåæà çâàðþâàëüíîãî ñòðóìó çíà÷íî ï³äâèùóºòüñÿ. Ïðè U0 > 150  âèíèêàþòü òåõí³÷í³ òðóäíîù³ ç ôîðìóâàíÿì ³ìïóëüñ³â, õî÷à íèæíÿ ìåæà çâàðþâàëüíîãî ñòðóìó çìåíøóºòüñÿ íåçíà÷íî. Ó á³ëüøîñò³ âèïàäê³â U0 = 40...60 Â.

Äëÿ çâàðþâàííÿ â àðãîí³ òà ñóì³øàõ ãàç³â íà éîãî îñíîâ³ ³ìïóëüñí³ äæåðåëà æèâëåííÿ ïîâèíí³ çàáåçïå÷óâàòè íàñòóïí³ ïàðàìåòðè ³ìïóëüñ³â:

àìïë³òóäó 300...400 À, òðèâàë³ñòü 1,4...4,5 ìñ, ÷àñòîòó 25...150 ³ìï/ñ. Ïðè öüîìó øâèäê³ñòü íàðîñòàííÿ ñòðóìó ³ìïóëüñó ìîæå ñêëàäàòè äî 2000 êÀ/ñ.

Äëÿ çâàðþâàííÿ â àêòèâíèõ ãàçàõ ³ìïóëüñí³ äæåðåëà æèâëåííÿ ïîâèíí³ çà áåçïå÷óâàòè òàê³ ïàðàìåòðè ³ìïóëüñ³â: àìïë³òóäà 300...650À, òðèâàë³ñòü 4...10 ìñ, ÷àñòîòà 50...100 ³ìï/ñ, øâèäê³ñòü íàðîñòàííÿ ñòðóìó â ³ìïóëüñ³ ìîæå äîñÿãàòè 500 êÀ/ñ. Á³ëüø³é òðèâàëîñò³ ³ìïóëüñ³â â³äïîâ³äຠìåíøà ÷àñòîòà ¿õ ïðîõîäæåííÿ.

×àñòîòà ³ìïóëüñ³â ìîæå áóòè ô³êñîâàíîþ àáî çì³íþâàòèñÿ ïëàâíî.

ijàïàçîí çì³íè ÷àñòîòè ³ìïóëüñ³â ñêëàäຠ25...150 ³ìï/ñ, ïðè÷îìó ÷àñòîòó ³ìïóëüñ³â äîö³ëüíî âèáèðàòè êðàòí³é ÷àñòîò³ æèâèëüíî¿ ìåðåæ³ çì³ííîãî ñòðóìó, òîáòî: fì/2, 2fì/3, fì, 2fì, 3fì (fì – ÷àñòîòà æèâèëüíî¿ ìåðåæè). Íà ïðàê òèö³ íàé÷àñò³øå âèêîðèñòîâóþòüñÿ ÷àñòîòè ³ìïóëüñ³â 50 òà 100 Ãö, ð³äøå 33, òà 25 Ãö, òîìó ùî îñòàíí³ íåñïðèÿòëèâî âïëèâàþòü íà ç³ð çâàðíèêà.

Àìïë³òóäà ³ìïóëüñ³â òà ¿õ òðèâàë³ñòü â ³ìïóëüñíèõ äæåðåëàõ æèâëåí íÿ ìîæóòü âñòàíîâëþâàòèñÿ ðîçä³ëüíî, íåçàëåæíî îäíà â³ä îäíî¿, àáî çì³íþâàòèñÿ îäíî÷àñíî ï³ä ÷àñ ðåãóëþâàííÿ. Á³ëüø³é àìïë³òóä³ ³ìïóëüñó ïîâèííà â³äïîâ³äàòè ìåíøà òðèâàë³ñòü, òà íàâïàêè. Ïðè öüîìó áàæàíî, ùîá îäèí ç öèõ ïàðàìåòð³â çì³íþâàâñÿ ïëàâíî. Öå ñïðîùóº íàñòðîéêó ³ìïóëüñíîãî äæåðåëà íà çàäàíèé ðåæèì. Á³ëüø áàæàíèì º ìîæëèâñòü ïëàâíî¿ çì³íè àìïë³òóäè ³ìïóëüñ³â. Âèõîäÿ÷è ç öüîãî, ìîæíà ñêàçàòè, ùî ïðè ôîðìóâàíí³ ³ìïóëüñ³â äîö³ëüíî çä³éñíþâàòè ôàçîâå òèðèñòîðíå ðåãó ëþâàííÿ åíåð㳿 ³ìïóëüñ³â, à ÷àñòîòó çì³íþâàòè äèñêðåòíî.

Äëÿ çàáåçïå÷åííÿ ñòàá³ëüíîñò³ ïðîöåñó ïðè íèçüêèõ áàçîâèõ ñòðóìàõ äæåðåëî æèâëåííÿ ïîâèííî çàáåçïå÷óâàòè ìàëó éîãî ïóëüñàö³þ. Ó ìîìåí òè, êîëè áàçîâèé ñòðóì âíàñë³äîê ïóëüñàö³¿ çíèæóºòüñÿ äî íóëÿ, ìîæëèâèé îáðèâ äóãè. Äëÿ çàïîá³ãàííÿ öüîìó ÿâèùó áàæàíî àáî çàñòîñîâóâàòè ó ñõå ìàõ íåë³í³éí³ çãëàäæóâàëüí³ äðîñåë³, ³íäóêòèâí³ñòü ÿêèõ çðîñòຠïðè çìåíøåíí³ ñòðóìó, àáî ìàëîïîòóæíó ñõåìó ï³äæèâëåííÿ.

Ïðè âåëèêèõ çíà÷åííÿõ áàçîâîãî ñòðóìó éîãî ïóëüñàö³ÿ íà ñòàá³ëüí³ñòü ïðîöåñó ³ñòîòíî íå âïëèâàº.

Ïðè çâàðþâàíí³ ïëàâêèì åëåêòðîäîì ó ñåðåäîâèù³ çàõèñíèõ ãàç³â, ó òîìó ÷èñë³ é ïðè ²ÄÇÏÅ, âèêîðèñòîâóþòü, â îñíîâíîìó, íàçàëåæíó ïîäà÷ó äðîòó. Ïðè çâàðþâàíí³ âåëèêèõ òîâùèí îïëàâëåííÿ ê³íöÿ åëåêòðîäíîãî äðîòó â³äáóâàºòüñÿ ÿê ïðè áàçîâîìó, òàê ³ ïðè ³ìïóëüñíîìó ñòðóì³. Òîìó âîëüò-àìïåðí³ õàðàêòåðèñòèêè ïî áàçîâîìó òà ³ìïóëüñíîìó ñòðóìó (áàçîâ³ òà ³ìïóëüñí³ ÂÀÕ) ïîâèíí³ áóòè æîðñòêèìè – ç íàõèëîì 0,01...0,03 Â/À, ùî ñïðèÿº ñàìîðåãóëþâàííþ äîâæèíè äóãè.

Ïðè çâàðþâàíí³ ìàëèõ òîâùèí áàçîâèé ñòðóì ëèøå ï³äòðèìóº ãîð³ííÿ äóãè ó ïðîì³æêó ì³æ ³ìïóëüñàìè, à îïëàâëåííÿ åëåêòðîäà òà â³äðèâ êðàïë³ â³äáóâàºòüñÿ ï³ä ÷àñ ³ìïóëüñó. Äëÿ çàïîá³ãàííÿ îáðèâàì áàçîâîãî ñòðóìó éîãî ñòàá³ë³çàö³ÿ, îêð³ì âêàçàíèõ âèùå çàõîä³â, çä³éñíþºòüñÿ øëÿõîì çàñòîñóâàííÿ êðóòîñïàäíèõ áàçîâèõ ÂÀÕ – ç íàõèëîì 0,5...1,5 Â/À ïðè çáåðåæåíí³ ³ìïóëüñíèõ ÂÀÕ æîðñòêèìè. Ïðè çâàðþâàíí³ íà ñåðåäí³õ ñòðóìàõ áàæàíî âèêîðèñòîâóâàòè ïîëîãîñïàäí³ áàçîâ³ ÂÀÕ – ç íàõèëîì 0,1...0,2 Â/À.

Ïðè çàñòîñóâàíí³ äëÿ ²ÄÇÏÅ äâîõ äæåðåë æèâëåííÿ – îñíîâíîãî òà ³ìïóëüñíîãî – íåîáõ³äíî, ùîá îñíîâíå äæåðåëî áóëî ðîçðàõîâàíå íå íà áà çîâèé ñòðóì, à íà ïîâíèé ñòðóì áåç³ìïóëüñíîãî ïðîöåñó. Ö³ âèìîãè äèê òóþòüñÿ íàîáõ³äí³ñòþ íàñòðîéêè ðåæèìó, êîëè ñïî÷àòêó ïðîöåñ ïðîõîäèòü áåç ³ìïóëüñ³â. Êð³ì òîãî, äëÿ êðàùîãî âñòàíîâëåííÿ ïðîöåñó íåîáõ³äíî, ùîá îñíîâíå äæåðåëî çàáåçïå÷óâàëî äîñòàòíüî âèñîêó øâèäê³ñòü íàðîñ òàííÿ ñòðóìó êîðîòêîãî çàìèêàííÿ d²ê.ç /dt – íå íèæ÷å, í³æ ïðè çâàðþâàíí³ êîðîòêîþ äóãîþ äëÿ â³äïîâ³äíèõ ä³àìåòð³â åëåêòðîäó.

Òàêèì ÷èíîì, ìîæíà ñôîðìóëþâàòè îñíîâí³ âèìîãè äî ³ìïóëüñíîãî äæåðåëà æèâëåííÿ:

1) ðåãóëþâàííÿ åíåð㳿 ³ìïóëüñ³â äîö³ëüíî âèêîíóâàòè øëÿõîì ôàçî âîãî òèðèñòîðíîãî êåðóâàííÿ;

2) äæåðåëî ³ìïóëüñíîãî ñòðóìó ïîâèííî çàáåçïå÷óâàòè äëÿ âñüîãî ä³àïàçîíó ñòðóìó äâ³ ÷àñòîòè 50 òà 100 Ãö, ùî çì³íþþòüñÿ ñòóï³í÷àñòî;

ìåíø³ ÷àñòîòè âèêîðèñòîâóâàòè äëÿ ìåíøèõ ñòðóì³â;

3) íàïðóãà õîëîñòîãî õîäó ñèëîâîãî ³ìïóëüñíîãî òðàíñôîðìàòîðà ïî âèííà áóòè ð³âíîþ 40...60 Â, â îêðåìèõ âèïàäêàõ áàæàíî ¿¿ ï³äâèùèòè äî100...150 Â;

4) ðåãóëþâàííÿ çâàðþâàëüíîãî ñòðóìó ïîâèíî çä³éñíþâàòèñÿ â îñíîâ íîìó çà ðàõóíîê çì³íè áàçîâîãî ñòðóìó;

5) âîëüò-àìïåðí³ õàðàêòåðèñòèêè äæåðåëà áàçîâîãî ñòðóìó ïîâèíí³ áóòè êðóòîñïàäíèìè ïðè çâàðþâàíí³ íà ìàëèõ ñòðóìàõ, ïîëîãîñïàäíèìè – ïðè ñåðåäí³õ òà æîðñòêèìè – ïðè âåëèêèõ ñòðóìàõ. Âîëüò-àìïåðí³ õàðàêòå ðèñòèêè äæåðåëà ³ìïóëüñíîãî ñòðóìó ïîâèíí³ áóòè æîðñòêèìè.

5.3. Ñïîñîáè ôîðìóâàííÿ ³ìïóëüñíîãî ñòðóìó òà òèïîâ³ ñõåìè ³ìïóëüñíèõ äæåðåë Ç âåëèêî¿ ê³ëüêîñò³ ðàçðîáëåííèõ ñïîñîá³â ôîðìóâàííÿ ñòðóìó äëÿ ²ÄÇÏÅ íà ïðàêòèö³ âèêîðèñòîâóþòü äâà îñíîâíèõ: ïàðàëåëüíå âìèêàííÿ äæåðåëà ïîñò³éíîãî ñòðóìó ³ ãåíåðàòîðà ³ìïóëüñ³â òà ñïîñ³á øóíòóâàííÿ çãëàäæóâàëüíîãî äðîñåëÿ.

Ïðè ñïîñîá³ ïàðàëåëüíîãî âìèêàííÿ (ðèñ.5.2,à,á) äóãà æèâèòüñÿ áàçî âèì ñòðóìîì ²á (ðèñ.5.2,â) â³ä äæåðåëà ïîñò³éíîãî ñòðóìó ÄÆ òà ³ìïóëüñàìè ñòðóìó ²³ â³ä ãåíåðàòîðà ³ìïóëüñ³â ò.

Ó âèïàäêó, êîëè äæåðåëîì áàçîâîãî ñòðóìó ñëóæèòü çâàðþâàëüíèé âèïðÿìëÿ÷ (äèâ. ðèñ. 5.2,à), ãåíåðàòîð ³ìïóëüñ³â ï³äêëþ÷àºòüñÿ äî íüîãî áåçïîñåðåäíüî ïàðàëåëüíî-çóñòð³÷íî, òà ÷åðåç çàìèêàþ÷èé êîíòàêò ñèëîâî ãî êîíòàêòîðà Ê âîíè ðàçîì ï³äêëþ÷àþòüñÿ äî çàòèñêà÷³â çâàðþâàëüíî¿ äó ãè Å ³ Â.

Ðèñ. 5.2. Ñõåìè ïàðàëåëüíîãî âìèêàííÿ äæåðåë áàçîâîãî ñòðóìó ³ ãåíåðàòîðà ³ìïóëüñ³â (à, á) òà êðèâà ñòðóìó (â) ßêùî ÿê çâàðþâàëüíå äæåðåëî æèâëåííÿ çàñòîñîâóºòüñÿ ïåðåòâîðþ âà÷ ç ãåíåðàòîðîì ïîñò³éíîãî ñòðóìó, òî ãåíåðàòîð ³ìïóëüñ³â òà ïåðåòâî ðþâà÷ ç'ºäíóþòüñÿ ïîä³áíèì ÷èíîì. Ó öüîìó âèïàäêó ç ìåòîþ çàïîá³ãàííÿ ðîçìàãí³÷óâàííþ (ïåðåìàãí³÷óâàííþ) ãåíåðàòîðà òà óñóíåííÿ øóíòóâàííÿ ³ìïóëüñíîãî äæåðåëà ç ìàëèì îïîðîì êîëà ÿêîðÿ ãåíåðàòîðà ó êîëî ÿêîðÿ ó ïðîâ³äíîìó íàïðÿì³ ïîñë³äîâíî âìèêàþòü çàõèñíèé ñèëîâèé ä³îä VD (äèâ.

ðèñ 5.2,á).

Ïåðåâàãîþ äàíîãî ñïîñîáó º ìîæëèâ³ñòü çàñòîñóâàííÿ äîñòàòíüî ïðî ñòîãî ãåíåðàòîðà ³ìïóëüñ³â ðàçîì ç ñåð³éíèìè äæåðåëàìè ïîñò³éíîãî ñòðó ìó. Íåäîë³ê ñïîñîáó – êîìóòàö³ÿ áàçîâîãî ñòðóìó, òîáòî éîãî çíèæåííÿ ï³ñëÿ çàê³í÷åííÿ ³ìïóëüñó äî íåïðèïóñòèìî ìàëîãî çíà÷åííÿ, ùî ÷àñòî ïðèâîäèòü äî îáðèâ³â. Êîìóòàö³ÿ ïîâ'ÿçàíà ç òèì, ùî ï³ä ÷àñ ³ìïóëüñó íà ïðóãà ãåíåðàòîðà ³ìïóëüñ³â ïåðåâèùóº íàïðóãó äæåðåëà ïîñò³éíîãî ñòðóìó ³ áàçîâèé ñòðóì çìåíøóºòüñÿ (øòðèõîâà ë³í³ÿ íà ðèñ.5.2,â). Äëÿ çìåíøåííÿ êîìóòàö³¿ ïîñë³äîâíî ç äóãîþ âìèêàþòü íåë³í³éíèé äðîñåëü.

ßâèùå êîìóòàö³¿ îñîáëèâî ïîñèëþºòüñÿ ïðè òèðèñòîðíîìó ðåãóëþ âàíí³ ñòðóìó äæåðåëà ïîñò³éíîãî ñòðóìó, òîìó íà ïðàêòèö³ âèêîðèñòîâó þòü ãîëîâíèì ÷èíîì ðåãóëþâàííÿ çà äîïîìîãîþ îòïàéîê ñèëîâîãî òðàíñ ôîðìàòîðà. Ïðîòå ïðè öüîìó íåìîæëèâî çä³éñíþâàòè ñòàá³ë³çàö³þ áàçîâî¿ íàïðóãè ïðè êîëèâàííÿõ íàïðóãè ìåðåæ³ òà ðåãóëþâàííÿ íàõèëó áàçîâèõ ÂÀÕ.

²íøèé ñïîñ³á ôîðìóâàííÿ ³ìïóëüñíîãî ñòðóìó – øóíòóâàííÿ çãëàäæó âàëüíîãî äðîñåëÿ – ïîÿñíþºòüñÿ ñõåìîþ íà ðèñ.5.3,à. Ñèëîâà ÷àñòèíà äðî ñåëÿ ì³ñòèòü òèðèñòîðíèé ðåãóëÿòîð UZ, çãëàäæóâàëüíèé äðîñåëü L òà òè ðèñòîð VS, ùî ôîðìóº ³ìïóëüñè. Òèðèñòîðíèé ðåãóëÿòîð ôîðìóº ïóëüñóþ ÷ó íàïðóãó, ÿêà ïåð³îäè÷íî çíèæóºòüñÿ äî íóëÿ àáî äî ð³âíÿ, ìåíøîãî çà ïîòåíö³àë ãîð³ííÿ äóãè. Ó íàéïðîñò³øîìó âèïàäêó ðåãóëÿòîð UZ ñêëà äàºòüñÿ ç îäíîôàçíîãî çâàðþâàëüíîãî òðàíñôîðìàòîðà òà äâîï³âïåð³îäíîãî òèðèñòîðíîãî âèïðÿìëÿ÷à. Ñåðåäíº çíà÷åííÿ íàïðóãè, ñôîðìîâàíî¿ öèì ðåãóëÿòîðîì, âèçíà÷àºòüñÿ êóòîì âìèêàííÿ òèðèñòîð³â ðåãóëÿòîðà (ðèñ.5.3,á).

Ðèñ. 5.3. Ñõåìà ôîðìóâàííÿ ñòðóìó øóíòóâàííÿì äðîñåëÿ (à) òà êðèâà íàïðóãè U, ñôîðìîâàíî¿ òèðèñòîðíèì ðåãóëÿòîðîì (á) Ç ìîìåíòó ÷àñó t1 ïî÷èíàºòüñÿ íàðîñòàííÿ çâàðþâàëüíîãî ñòðóìó, ùî çãëàäæóºòüñÿ äðîñåëåì L. Ó ìîìåíò ÷àñó t2 âìèêàºòüñÿ ³ìïóëüñíèé òèðèñ òîð VS ³ íàïðóãà U ó âèãëÿä³ ³ìïóëüñó äîêëàäàºòüñÿ áåçïîñåðåäíüî äî çâà ðþâàëüíî¿ äóãè. ×åðåç òèðèñòîð VS ïðîò³êàþòü äâà çóñòð³÷íèõ (êîíòóðíèõ) ñòðóìè: ïðÿìèé ñòðóì ³ìïóëüñó òà çâîðîòíèé ñòðóì, ùî çàïàñåíèé äðîñå ëåì L. Äîêè ïðÿìèé ñòðóì á³ëüøå çâîðîòíîãî, ñòðóì òèðèñòîðà äîð³âíþº ¿õ ð³çíèö³ ³ òèðèñòîð â³äêðèòèé.  ì³ðó çìåíøåííÿ íàïðóãè U ³ìïóëüñ ñòðóìó ñïàäàº. Ó ìîìåíò ÷ñó t3 òèðèñòîð VS çàêðèâàºòüñÿ, ³ìïóëüñ çàãàñຠ³ äóãà æèâèòüñÿ áàçîâèì ñòðóìîì çà ðàõóíîê åíåð㳿, çàïàñåíî¿ äðîñåëåì.

Òàêèì ÷èíîì, íà ä³ëÿíö³ t1...t2 áàçîâèé ñòðóì çðîñòຠ³ îäíî÷àñíî çàïà ñàºòüñÿ åíåðã³ÿ äðîñåëÿ. Íà ä³ëÿíö³ t2...t3 áàçîâèé ñòðóì çàëèøàºòüñÿ ïîñò³éíèì ³ åíåðã³ÿ äðîñåëÿ çáåð³ãàºòüñÿ, òîáòî íå âèòðà÷àºòüñÿ. Ç ìîìåíòó t3 äî ìîìåíòó ïîÿâè ÷åðãîâî¿ ä³ëÿíêè ñèíóñî³äàëüíî¿ íàïðóãè íà âèõîä³ ðå ãóëÿòîðà UZ áàçîâèé ñòðóì çíèæóºòüñÿ ³ åíåðã³ÿ äðîñåëÿ ïîòðàïëÿº ó çâà ðþâàëüíå êîëî.

Ðîçãëÿíóòèé ñïîñ³á øóíòóâàííÿ äðîñåëÿ ìຠòàê³ ïåðåâàãè ïåðåä ñïî ñîáîì ïàðàëåëüíîãî âìèêàííÿ äæåðåë: íàÿâí³ñòü ëèøå îäíîãî äæåðåëà (äæåðåëà ïîñò³éíîãî ñòðóìó ç³ çãëàäæóâàëüíèì äðîñåëåì) òà âèêîðèñòàííÿ ³ìïóëüñíîãî òèðèñòîðà çàì³ñòü ãåíåðàòîðà ³ìïóëüñ³â ñóòòºâî çíèæóþòü ìà ñó, ãàáàðèòè òà âàðò³ñòü äæåðåëà æèâëåííÿ;

â³äñóòíÿ êîìóòàö³ÿ áàçîâîãî ñòðóìó çàâäÿêè òîìó, ùî äðîñåëü ï³ä ÷àñ ³ìïóëüñó çàøóíòîâàíèé;

º ìîæ ëèâ³ñòü ñòàá³ë³çàö³¿ áàçîâî¿ íàïðóãè òà çì³íè íàõèëó áàçîâèõ ÂÀÕ çàâäÿêè íàÿâíîñò³ òèðèñòîðíîãî ðåãóëÿòîðà UZ.

Øóíòóâàííÿ äðîñåëÿ ìîæíî çä³éñíþâàòè ñóì³ñíî òà ïî ÷åðç³ êîæíîãî ï³âïåð³îäó îäíèì ç äâîõ âåíòèë³â ðåãóëÿòîðà UZ, ùî äຠçìîãó ðîçâàíòà æèòè âêàçàí³ âåíòèë³ â³ä ³ìïóëüñíîãî ñòðóìó.

Óñ³ ³ìïóëüñí³ äæåðåëà æèâëåííÿ ó çàëåæíîñò³ â³ä ïðèíöèïó ïîáóäîâè ñèëîâî¿ ñõåìè ìîæíî ïîä³ëèòè íà òàê³ òèïè:

ç íàãðîìàäæóâàííÿì åíåð㳿 ó êîíäåíñàòîð³ Ñ;

ç íàãðîìàäæóâàííÿì åíåð㳿 ó ðåàêòîð³ L;

ç íàãðîìàäæóâàííÿì åíåð㳿 ó ôîðìóâàëüí³é ëèíè¿ LÑ;

áåç íàãðîìàäæóâàííÿ åíåð㳿 (ôîðìóâàëüí³ ³ìïóëüñè ãåíåðóþòüñÿ ç ï³âõâèë³ çì³ííî¿ ñèíóñî¿äàëüíî¿ íàïðóãè àáî êîìóòàö³ºþ ó êîë³ ïîñò³éíîãî ñòðóìó);

êîìá³íîâàí³, ùî âèêîðèñòîâóþòü ïîºäíàííÿ íàâåäåíèõ òèï³â.

Ðîçãëÿíåìî ïðèíöèïè ïîáóäîâè äåÿêèõ òèïîâèõ ñõåì.

Ñèëîâà ñõåìà äæåðåëà (ðèñ.5.4,à) ÿâëÿº ñîáîþ îäíîôàçíèé îä íîï³âïåð³îäíèé âèïðÿìëÿ÷, ùî ñêëàäàºòüñÿ ç ñèëîâîãî çíèæóâàëüíîãî òðàíñôîðìàòîðà Ò òà ä³îäà VD, ÿêèé çàðÿäæàº êîíäåíñàòîð Ñ ó ïîçèòèâíèé ï³âïåð³îä íàïðóãè ìåðåæ³. Ó íåãàòèâíèé ï³âïåð³îä ãåíåðóºòüñÿ ³ìïóëüñ ñòðóìó ïðè ðîçðÿä³ êîíäåíñàòîðà ÷åðåç òèðèñòîð VS. ×àñòîòà ³ìïóëüñ³â ñòðóìó 50 ³ìï/ñ.

Ñõåìà (ðèñ.5.4,á) îäíîôàçíîãî êåðîâàíîãî äâîï³âïåð³îäíîãî âèïðÿì ëÿ÷à ç íóëåâèì âèâîäîì â³ä âòîðèííî¿ îáìîòêè òðàíñôîðìàòîðà òà äâîìà òèðèñòîðàìè VS1 ³ VS2, ÿê³ çàðÿäæàþòü êîíäåíñàòîð, ³ îäíèì òèðèñòîðîì VS3, ùî ðîçðÿäæàº êîíäåíñàòîð Ñ, ãåíåðóº ³ìïóëüñè ñòðóìó ç ÷àñòîòîþ äî 100 ³ìï/ñ.

Ðèñ. 5.4. Ñèëîâ³ åëåêòðè÷í³ ñõåìè ³ìïóëüñíèõ äæåðåë ç íàãðîìàäæóâà÷àìè åíåð㳿 Ìàêñèìàëüíà ÷àñòîòà ³ìïóëüñ³â ïåðåâèùóº ÷àñòîòó ìåðåæ³, òîìó çà ðÿä òà ðîçðÿä êîíäåíñàòîðà â³äáóâàºòüñÿ ïðîòÿãîì îäíîãî ï³âïåð³îäó ìå ðåæíî¿ íàïðóãè.  óñ³õ ðåæèìàõ ðîáîòè ñõåìè âëàñíà ÷àñòîòà êîëèâàíü ó çàðÿäíîìó êîë³ ïîâèííà áóòè á³ëüøîþ çà ÷àñòîòó ìåðåæ³ ó 2,5...3,0 ðàçè.

Ðîçãëÿíóò³ ñõåìè îòðèìóþòü æèâëåííÿ â³ä ìåðåæ³ çì³ííîãî ñòðóìó, ³ ÷àñòîòà ³ìïóëüñ³â, ùî íèìè ãåíåðóºòüñÿ, âèçíà÷àºòüñÿ ÷àñòîòîþ ìåðåæ³.

Äæåðåëî, ñõåìó ÿêîãî íàâåäåíî íà ðèñ.5.4,â, æèâèòüñÿ â³ä çâàðþâàëüíîãî äæåðåëà ïîñò³éíîãî ñòðóìó, äëÿ çàðÿäæåííÿ êîíäåíñàòîðà äî íàïðóãè, á³ëüø âèñîêî¿, í³æ íàïðóãà äóãè, çàñòîñîâàíèé ïðèíöèï ìíîæåííÿ íàïðóãè (ïîäâîºííÿ, ïîòðîºííÿ ³ ò.³í.). ϳä ÷àñ ïàóçè ì³æ ³ìïóëüñàìè ñòðóìó ó íà âåäåí³é ñõåì³ ç ïîäâîºííÿì íàïðóãè êîíäåíñàòîðè Ñ1 òà Ñ2 çàðÿäæàþòüñÿ ÷åðåç òèðèñòîðè VS1, VS2 òà VS3 áåçïîñåðåäíüî â³ä çâàðþâàëüíîãîäæåðå ëà æèâëåííÿ, à ï³ä ÷àñ ôîðìóâàííÿ ³ìïóëüñó ñòðóìó ïðè ðîçðÿä³ êîíäåíñà òîð³â Ñ1 òà Ñ2 ÷åðåç òèðèñòîðè VS4 òà VS5 çä³éñíþºòüñÿ ïîñë³äîâíå ç'ºäíàííÿ çàðÿäæåíèõ êîíäåíñàòîð³â ³ ïîäàºòüñÿ ïîäâ³éíà íàïðóãà. Ôîðìà óí³ïîëÿðíèõ ³ìïóëüñ³â, ÿê³ ãåíåðóþòü ðîçãëÿíóò³ ³ìïóëüñí³ äæåðåëà, – åê ñïîíåíö³éíà àáî ñèíóñî¿äà, ÿêà çãàñàº.

Äæåðåëî, ñõåìó ÿêîãî íàâåäåíî íà ðèñ.5.4,ã, ãåíåðóº ³ìïóëüñè, áëèçüê³ çà ôîðìîþ äî ïðÿìîêóòíèê³â. Æèâëåííÿ ñõåìè çä³éñíþºòüñÿ â³ä äæåðåëà ïîñò³éíîãî ñòðóìó ÷åðåç çàðÿäíèé òèðèñòîð VS1, ÿêèé ïîäຠíàïðóãó íà ôîðìóâàëüíó ë³í³þ, ùî ñêëàäàºòüñÿ ç LC-îñåðåäê³â. Ðîçðÿä ôîðìóâàëüíî¿ ë³í³¿ ÷åðåç òèðèñòîð VS2 óòâîðþº ³ìïóëüñè ïðÿìîêóòíî¿ ôîðìè.

Ñõåìè ³ìïóëüñíèõ äæåðåë áåç íàãðîìàäæóâà÷³â åíåð㳿 (ó ÿêèõ ³ìïó ëüñè ôîðìóþòüñÿ ç ï³âõâèë³ çì³ííî¿ ñèíóñî¿äàëüíî¿ íàïðóãè) íàâåäåí³ íà ðèñ.5.5. Ñèëîâà åëåêòðè÷íà ñõåìà (ðèñ.5.5,à) ÿâëÿº ñîáîþ ìîñòîâèé ï³âêå ðîâàíèé âèïðÿìëÿ÷ ç äâîìà òèðèñòîðàìè VS1, VS2, äâîìà ä³îäàìè VD1, VD2 òà ñèëîâèì çíèæóâàëüíèì òðàíñôîðìàòîðîì Ò. Ïðè âìèêàíí³ îäíîãî òèðèñòîðà çàáåçïå÷óºòüñÿ ÷àñòîòà 50 ³ìï/ñ, äâîõ – 100 ³ìï/ñ.

Ðèñ. 5.5. Ñèëîâ³ åëåêòðè÷í³ ñõåìè ³ìïóëüñíèõ äæåðåë áåç íàãðîìàäæóâà÷³â åíåð㳿 Íà ðèñ.5.5,á íàâåäåíî ñèëîâó ñõåìó ãåíåðàòîðà ³ìïóëüñ³â ó âèãëÿä³ êå ðîâàíîãî âèïðÿìëÿ÷à ç äâîìà ïåðâèííèìè îáìîòêàìè, ùî ââ³ìêíóò³ ÷åðåç òèðèñòîðè VS1 òà VS2 ó ìåðåæó, òà ä³îäîì VD ó âòîðèííîìó êîë³ çíèæó âàëüíîãî òðàíñôîðìàòîðà Ò. Ðåãóëþâàííÿ ÷àñòîòè ³ìïóëüñ³â âèêîíóºòüñÿ ïîä³áíî äî ñõåìè íà ðèñ.5.5,à. Ó ñèëîâ³é ñõåì³, ÿêà íàâåäåíà íà ðèñ.5.5,â, òèðèñòîðè VS1 òà VS2, ââ³ìêíóò³ çóñòð³÷íî-ïàðàëåëüíî ó êîëî ïåðâèííî¿ îáìîòêè òðàíñôîðìàòîðà, âèêîíóþòü ðîëü ðåãóëÿòîðà ñòðóìó. Âòîðèííå êîëî òðàíñôîðìàòîðà âèêîíàíå ÿê äâîï³âïåð³îäíèé âèïðÿìëÿ÷ íà ä³îäàõ VD1 òà VD2 ç íóëüîâèì âèâîäîì â³ä âòîðèííî¿ îáìîòêè òðàíñôîðìàòîðà.

Äâîï³âïåð³îäíà êåðîâàíà ñõåìà âèïðÿìëÿ÷à (ðèñ.5.5,ã) ìîæå ïðàöþâà òè ÿê ãåíåðàòîð ³ìïóëüñ³â ó äâîõ ðåæèìàõ ç âåëèêîþ òà ìàëîþ àìïë³òóäîþ ³ìïóëüñ³â ñòðóìó. Îäíî÷àñíå âìèêàííÿ òèðèñòîð³â VS1 òà VS5 ïðîòÿãîì îäíîãî ï³âïåð³îäó óòâîðþº ä³àïàçîí ³ìïóëüñ³â ìàëî¿ àìïë³òóäè, à VS2 òà VS5 – âåëèêî¿ àìïë³òóäè. Ó äðóãèé ï³âïåð³îä âìèêàþòüñÿ òèðèñòîðè VS4, VS6 òà VS3, VS6 â³äïîâ³äíî äëÿ ð³çíèõ àìïë³òóä ³ìïóëüñ³â ñòðóìó.

Ôîðìà ³ìïóëüñ³â, ùî ãåíåðóþòüñÿ ðîçãëÿíóòèìè ñõåìàìè ³ìïóëüñíèõ äæåðåë áåç íàãðîìàäæóâà÷³â åíåð㳿, – ÷àñòèíà ñèíóñî¿äè ïðè ÷àñòîòàõ 50 ³ 100 ³ìï/ñ. Ðåàë³çàö³þ ïðèíöèï³â ôîðìóâàííÿ ³ìïóëüñ³â ñòðóìó òà ïîáóäî âè ñèëîâèõ ñõåì ðîçãëÿíåìî íà ïðèêëàäàõ òèïîâèõ ³ìïóëüñíèõ äæåðåë æèâëåííÿ äëÿ ²ÄÇÏÅ.

5.4. ²ìïóëüñí³ äæåðåëà æèâëåííÿ ç íàãðîìàäæóâà÷àìè åíåð㳿 ²ìïóëüñí³ äæåðåëà æèâëåííÿ òèïó ÈÈÏ. Äæåðåëà öüîãî òèïó (ÈÈÏ- òà ÈÈÏ-2) ðîçðîáëåí³ â ²íñòèòóò³ åëåêòðîçâàðþâàííÿ ³ì. ª.Î. Ïàòîíà ùå ó 70-õ ðîêàõ. Òàê³ ³ìïóëüñí³ äæåðåëà ïîáóäîâàí³ çà ñõåìîþ, íàâåäåíîþ íà ðèñ.5.4,à ³ ïðèçíà÷åí³ äëÿ ³ìïóëüñíî-äóãîâîãî çâàðþâàííÿ ïëàâêèì åëåê òðîäîì â àðãîí³. Äæåðåëî (ðèñ.5.6) º ãåíåðàòîðîì ³ìïóëüñ³â ç ÷àñòîòîþ ³ìï/ñ òà âèêîðèñòîâóºòüñÿ ïðè ñï³ëüí³é ðîáîò³ ç³ çâàðþâàëüíèì äæåðåëîì æèâëåííÿ. Ôîðìà óí³ïîëÿðíèõ ³ìïóëüñ³â, ùî ãåíåðóþòüñÿ, – çãàñàþ÷à ñè íóñî¿äà.

Ðèñ. 5.6. Ñïðîùåíà ïðèíöèïîâà åëåêòðè÷íà ñõåìà ³ìïóëüñíîãî äæåðåëà æèâëåííÿ òèïó ÈÈÏ ßê íàãðîìàäæóâà÷ åíåð㳿 âèêîðèñòîâóþòüñÿ áàòàðå¿ êîíäåíñàòîð³â Ñ1…Ñ3, ùî çàðÿäæàþòüñÿ â³ä ñåêö³îíîâàíî¿ âòîðèííî¿ îáìîòêè ñèëîâîãî òðàíñôîðìàòîðà Ò1 ÷åðåç ä³îä VD1 ó ïîçèòèâíèé ï³âïåð³îä æèâèëüíî¿ íà ïðóãè. ²ìïóëüñè ñòðóìó óòâîðþþòüñÿ ï³ä ÷àñ ðîçðÿäó êîíäåíñàòîð³â ÷åðåç ðåàêòîð L ó íåãàòèâíèé ï³âïåð³îä, êîëè âìèêàºòüñÿ òèðèñòîð VS. Äëÿ âìè êàííÿ òèðèñòîðà íà éîãî êåðóþ÷èé åëåêòðîä ïîäàºòüñÿ ³ìïóëüñ, ñôîðìîâà íèé ôàçîçñóâíèì ïðèñòðîºì, äî ñêëàäó ÿêîãî âõîäÿòü âòîðèííà îáìîòêà òðàíñôîðìàòîðà Ò1, ðåçèñòîðè R1 òà R2, äèôåðåíö³þþ÷èé òðàíñôîðìàòîð Ò2, êîíäåíñàòîð Ñ4, ä³îäè VD2 òà VD3 ³ êîíòàêòè ðåëå Ê1.

Êåðóâàííÿ ðîáîòîþ ³ìïóëüñíîãî äæåðåëà çä³éñíþºòüñÿ çà äîïîìîãîþ áëîêà êåðóâàííÿ, ùî ñêëàäàºòüñÿ ç äâîõ ðåëå Ê1 òà Ê2, ³ çì³ííîãî ðåçèñòîðà R4. Çàìèêàþ÷èìè êîíòàêòàìè ðåëå Ê1 âìèêàºòüñÿ òèðèñòîð VS. Ðåëå Ê ñïðàöüîâóº ò³ëüêè ïðè âèìèêàíí³ ðåëå Ê2, à ðåëå Ê2 âèìèêàºòüñÿ ó ïî÷àò êîâèé ìîìåíò çâàðêè âíàñë³äîê ïàä³ííÿ íàïðóãè ó çâàðþâàëüíîìó êîë³.

Íàñòðîþºòüñÿ ðåëå Ê2 íà âèìèêàííÿ ïðè çíèæåíí³é çâàðþâàëüí³é íàïðóç³ çì³ííèì ðåçèñòîðîì R4. Ðåëå Ê2 âìèêàºòüñÿ ó ìîìåíò çàê³í÷åííÿ ïðîöåñó çâàðþâàííÿ òà ðîçìèêàþ÷èìè êîíòàêòàìè âèìèêຠæèâëåííÿ êîòóøêè ðå ëå Ê1. Òàê, ïðè õîëîñòîìó õîä³ çâàðþâàëüíîãî äæåðåëà â³äáóâàºòüñÿ âèìè êàííÿ ³ìïóëüñíîãî äæåðåëà, à ïðè çáóäæåíí³ äóãè – éîãî âìèêàííÿ. Ïåðå ìèêà÷àìè S1 ðåãóëþºòüñÿ íàïðóãà çàðÿäó, à S2 – òðèâàë³ñòü ³ìïóëüñó ñòðó ìó. Äëÿ îòðèìàííÿ ÷àñòîòè 100 ³ìï/ñ ñë³ä ïàðàëåëüíî óâ³ìêíóòè äâà äæå ðåëà ÈÈÏ. Òåõíîëîã³÷í³ õàðàêòåðèñòèêè ³ìïóëüñíèõ äæåðåë æèâëåííÿ ÈÈÏ-1 òà ÈÈÏ-2 íàâåäåí³ ó äîä.2 (äèâ. òàáë.2.4).

Ãåíåðàòîð ³ìïóëüñ³â ÃÏÈ-3 ïðèçíà÷åíèé äëÿ ³ìïóëüñíî-äóãîâîãî çâà ðþâàííÿ ïëàâêèì åëåêòðîäîì â àðãîí³ òà éîãî ñóì³ø³ ïðè ïàðàëåëüíîìó âìèêàíí³ ç³ çâàðþâàëüíèì äæåðåëîì æèâëåííÿ. ×àñòîòà ³ìïóëüñ³â ñòðóìó, ùî ãåíåðóþòüñÿ, çì³íþºòüñÿ ïëàâíî, ôîðìà ³ìïóëüñ³â – ïðÿìîêóòíà. Ãåíå ðàòîð ³ìïóëüñ³â ñêëàäàºòüñÿ ç ñèëîâîãî òðèôàçíîãî êåðîâàíîãî âèïðÿìëÿ ÷à, ôîðìóâàëüíî¿ ë³í³¿, çàðÿäíîãî ³ ðîçðÿäíîãî òèðèñòîð³â òà åëåìåíò³â ñõåìè êåðóâàííÿ.

Ñèëîâà ÷àñòèíà åëåêòðè÷íî¿ ñõåìè ãåíåðàòîðà (ðèñ.5.7) âì³ùóº òðè ôàçíèé êåðîâàíèé âèïðÿìëÿ÷, ÿêèé ó ñâîþ ÷åðãó ñêëàäàºòüñÿ ³ç òðàíñôîð ìàòîðà Ò1 ç íóëüîâèì âèâîäîì òà òèðèñòîð³â VS1...VS3, çàðÿäíîãî òèðè ñòîðà VS4, ôîðìóâàëüíî¿ ë³í³¿ (ñ³ì LC-îñåðåäê³â) òà ðîçðÿäíîãî òèðèñòîðà VS5.

Pages:     | 1 || 3 | 4 |




© 2011 www.dissers.ru - «Áåñïëàòíàÿ ýëåêòðîííàÿ áèáëèîòåêà»

Ìàòåðèàëû ýòîãî ñàéòà ðàçìåùåíû äëÿ îçíàêîìëåíèÿ, âñå ïðàâà ïðèíàäëåæàò èõ àâòîðàì.
Åñëè Âû íå ñîãëàñíû ñ òåì, ÷òî Âàø ìàòåðèàë ðàçìåù¸í íà ýòîì ñàéòå, ïîæàëóéñòà, íàïèøèòå íàì, ìû â òå÷åíèè 1-2 ðàáî÷èõ äíåé óäàëèì åãî.