Технология и оборудование контактной сварки

Гуляев А.И

Машиностроение, 1985 г.

МАШИНЫ   КОНТАКТНОЙ СВАРКИ, ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СХЕМЫ И ПАРАМЕТРЫ, АППАРАТУРА УПРАВЛЕНИЯ

§ 5. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

И ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ.   ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К КОНТАКТНЫМ МАШИНАМ

Машины для контактной сварки разделяют по способам сварки: точечной, рельефной, шовной и стыковой. Их изготовляют по техническим требованиям, изложенным   в ГОСТ 297—80.

К основным параметрам машин относятся вторичный ток, который указывается в технических характеристиках машин двумя значениями как номинальный (расчетный) длительный ток и наибольший кратковременный (ток короткого замыкания). Кроме того, даются номинальные значения (или их пределы) следующих параметров: усилия сжатия, размеров вылетов и их раствор, линейных скоростей вращения электродов шовных машин, а также номинальных усилий осадки для стыковых машин и др.

В технических характеристиках некоторых машин, приведенных ниже, указывается вторичный сварочный кратковременный ток, как это было принято ранее. Он меньше наибольшего кратковременного тока в машинах одинаковой мощности.

Система обозначения контактных машин , позволяет определить назначение машин и ее возможности. Машины любого типа обозначают двумя пли тремя буквами и цифрами (четыре, пять). Первая буква М — машина. Вторая буква указывает способ сварки: Т — точечная, Р — рельефная, Ш — шовная, С — стыковая. Если в буквенное обозначение входит третья буква, то она указывает на характер импульса сварочного тока: Н — низкочастотный, К — разрядом конденсатора, В — с выпрямлением во вторичном контуре, а также при стыковой сварке, С — сопротивлением и О — оплавлением, или на особенности машины, например Р — радиальная, П — подвесная. Первые две или три цифры обозначают главный параметр — наибольший вторичный кратковременный ток в кило-амперах. Для стыковых машин, работающих оплавлением, обозначают усилие осадки в десятках килоныотоиов. Остальные две цифры указывают номер, который характеризует конструктивные особенности машины. Затем дается вид климатического исполнения, группа машины, напряжение и частота питающей сети, номер технических условий или ГОСТа на контактные машины.

Машины с повышенной стабильностью параметров принадлежат к группе А, остальные к группе Б.

Цифровые обозначения в машинах ранних выпусков соответствовали номинальной мощности в киловольтамперах (кВ-А), например, точечная машина МТП-75 и др.

Специальные машины, разработанные в ИЭС им. Е. О.» Патона, обозначают буквой К (контактные) и трехзначной цифрой, указывающей на определенную модель (например, К-700).

Сварочные машины рассчитывают на подключение к сети переменного тока частотой 50 Гц и напряжением 380 В, за исключением машин небольшой мощности, которые по специальному заказу могут быть изготовлены на напряжение 220 В, а мощные машины — па 660 В.

Машина должна иметь достаточную глубину регулирования сварочного тока. Отношение наибольшего вторичного тока к наименьшему допускается для машин группы А не менее 2, а для машин группы Б не менее 1,4 н 1,8 (при отсутствии фазового регулирования).

^ Машины снабжают отключающими устройствами, рассчитанными на максимальную мощность. Электрическая аппаратура машины должна работать при колебаниях напряжения сети от —10 до +5 в номинального значения.

Допустимы отклонения сварочного тока при номинальных условиях в пределах ±5 %, а у стыковых машин для сварки оплавлением— в пределах ±8 %. Усилие сжатия и осадки должно регулироваться в пределах не менее 1:4.

В шовных машинах регулирование скоростей вращения роликов для машин прессового типа и с радиальным ходом должно быть 1 в пределах соответственно 1 : 5 и I : 3,5. Отклонение скоростей допускается не более ±10 %,

§ 6. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СИЛОВАЯ ЧАСТЬ МАШИН

Каждая машина для контактной сварки имеет электрическую силовую часть, в которой электрическая анергии сети преобразуется в требуемый вид (но силе, форме и продолжительности импульса).

Место сварки и вторичный (сварочный) контур машины имеют небольшое электрическое сопротивление, поэтому для создания сварочного тока большой силы (до 250 кА), необходимого для быстрого нагрева места сварки, обычно требуется пониженное напряжение (1—25 В). Электрическая часть машины всегда включает понижающий сварочный трансформатор с переключателем ступеней, с помощью которого регулируют ток путем изменения числа витков первичной обмотки, включаемых на напряжение сети.

Аппаратура управления обеспечивает включение и выключение сварочного тока, плавное регулирование вторичного напряжения, заданную последовательность и продолжительность всех или части операций сварочного цикла, а в некоторых случаях контролирует процесс по заданным параметрам.

В зависимости от способа получения сварочного тока контактные сварочные машины разделяют на однофазные, переменного тока промышленной или повышенной частоты; трехфазные, низкочастотные, постоянного тока (с выпрямлением во вторичном контуре);

с накоплением энергии (в конденсаторах, электромагнитных системах, вращающихся массах и аккумуляторах).

Однофазные машины переменного тока (рис. 26). В этих машинах сварочный ток появляется во вторичной обмотке однофазного сварочного трансформатора СТ после включения контактора — прерывателя Пр. Сила тока регулируется переключателем ступеней ПС. Время и форма импульса регулируется аппаратурой управления ЛУ. В простейшем случае этот импульс имеет синусоидальную (рис. 26, б) или близкую к иен (рис. 26, в) форму. При необходимости можно получить импульс с постепенным нарастанием и спадом тока (рис. 26, г) или многоимпульсный ток с изменением формы импульса н силы тока (рис. 26, в).

Приведенная схема получила наибольшее распространение в машинах для всех способов контактной сварки. Преимущества схемы: простота устройства для преобразования электрической энергии сети и возможность получения импульсов тока, различных по форме и продолжительности. К недостаткам относят неравномерную загрузку фаз силовой сети, большие импульсы тока при включении машин значительной мощности, низкий коэффициент мощности

Потребляемая мощность из сети зависит в основном от полного сопротивления вторичного контура машины, которое определяется размерами контура, толщиной и физическими характеристиками свариваемого металла. Эта мощность повышается с увеличением площади контура, толщины и сечения свариваемого материала. При сварке ферромагнитных металлов при размещении детали в контуре мощность существенно увеличивается. Коэффициент мощности таких машин 0,5—0,7, а машин с большими контурами 0,2—0,3. Металлы, имеющие меньшее удельное сопротивление, также свариваются при повышенной мощности.