Использование стандартных источников питания, применяемых для дуговой сварки

При отсутствии специальной аппаратуры плазменную установку можно оснастить стандартными источниками питания, применяемыми для дуговой сварки: сварочными трансформаторами, выпрямителями, электромашинными преобразователями.

В особых случаях, например для выполнения плазменно-дуговой резки при отсутствии близко расположенной сети электроснабжения, возникает необходимость использования передвижных сварочных электростанций (агрегатов).
При использовании стандартного сварочного оборудования следует руководствоваться рядом общих соображений:
1. При возможности выбора необходимо подбирать источники питания с падающими внешними характеристиками, технические данные которых представлены в табл. 1.
Сварочные выпрямители и генераторы с жесткими или пологопадающими внешними характеристиками имеют сравнительно низкое напряжение холостого хода (40 — 50 в). Кроме того, для создания падающих характеристик их необходимо оснащать балластными сопротивлениями. С экономической точки зрения это не выгодно.
2. Необходимо учитывать, что все стандартные сварочные источники питания при нагрузке их на номинальный ток рассчитаны на продолжительность работы (ПР) не более 65%. Поэтому при длительной работе ток нагрузки следует уменьшить согласно формулы:
Iпр=100%=0,77 Iпр=60%, (33).
3. В большинстве случаев, за исключением плазменной сварки в аргоне, рабочее напряжение плазмотрона превышает номинальное рабочее напряжение источников питания. Поэтому возникает необходимость в последовательном соединении двух или трех идентичных источников питания.
4. Для обеспечения нормальной работы плазмотрона, кроме стандартных источников, должна быть смонтирована (желательно в отдельном шкафу) система управления источником, включающая ряд вспомогательных блоков (зажигания, защиты плазмотрона, газоводоснабжения и т.п.).

Рис.1. Соединение однофазных сварочных трансформаторов в трехфазную схему с выпрямительным мостом.

При выборе источника питания плазмотрона постоянного тока обычно предпочтение отдается сварочным выпрямителям, которые отличаются от электромашинных преобразователей бесшумностью, имеет более высокий к.п.д. и соs?, более надежны в эксплуатации.
В машинных генераторах наблюдается явление перемагничивания при резких изменениях режима горения дуги. Для предотвращения перемагничивания рекомендуется переключать обмотки возбуждения генераторов со схемы самовозбуждения на независимое возбуждение. При последовательном соединении генераторов их обмотки возбуждения необходимо также соединять последовательно и подавать питание от общего выпрямителя, что обеспечивает неизменный режим работы генераторов.
Преимуществом машинных генераторов является плавное нарастание тока при его включении, что является одним из требований, предъявляемых к источникам питания плазмотронов. Как известно, в сварочных выпрямителях величина тока регулируется механическим перемещением катушек вторичной обмотки трансформатора относительно первичной или перемещением магнитного шунта, поэтому здесь практически можно осуществить лишь ступенчатое автоматическое нарастание тока с помощью балластных сопротивлений.
При необходимости питания плазмотронов повышенным напряжением, например для воздушно-плазменной резки, наиболее целесообразно использовать для плазмотронов малой мощности выпрямитель ВД-З01, а для плазмотронов повышенной мощности — три однофазных сварочных трансформатора Тр1, Тр2, ТрЗ, например СТШ-500, соединенных в трехфазную схему с выпрямительным мостом на кремниевых вентилях Д1 — Д6 (рис. 1) .
В указанных выпрямителе и трансформаторах вторичные обмотки выполнены двумя изолированными шинами, поэтому при пересоединении их последовательно можно вдвое увеличить напряжение, и, соответственно, вдвое уменьшить ток источника. Если учесть, что при последовательном и параллельном соединении вторичных обмоток их можно соединить по схеме «треугольник» и «звезда», то можно получить выпрямители с разнообразными сочетаниями напряжений и токов, пригодные для различных процессов плазменно-дуговой обработки металлов.

Вернуться на Плазменная резка