Сеть профессиональных контактов специалистов сварки.
             

Трансформаторы для электрошлаковой сварки

Темы: Сварочный трансформатор, Электрошлаковая сварка.

При электрошлаковой сварке энергия, необходимая для плавления металла, поступает из ванны жидкого шлака, находящейся между кромками свариваемого металла. Расплавление и нагрев шлака происходят в результате прохождения через него электрического тока в цепи источника питания электрода и свариваемого металла.

Холодный шлак в большинстве случаев — изолятор, а расплавленный обладает ионной проводимостью. Электропроводность шлака, определяемая концентрацией и подвижностью положительных и отрицательных ионов, с ростом температуры существенно возрастает. Основная доля сварочного тока приходится на более нагретую часть расплавленного шлака между торцом электрода и поверхностью жидкой металлической ванны. С увеличением скорости подачи плавящегося электрода сила сварочного тока, температура и проводимость шлака увеличиваются.

В качестве электрической нагрузки источника питания шлаковая ванна представляет собой нелинейное активное сопротивление. На мгновенных значениях силы тока и напряжения нелинейность не отражается из-за большой тепловой инерции шлаковой ванны. При сварке переменным током кривые силы тока и напряжения сохраняют синусоидальную форму и совпадают по фазе. Статическая вольт-амперная характеристика шлаковой Ванны падающая, что объясняется ярко выраженной зависимостью проводимости шлака от температуры. Образование шлаковой ванны между кромками свариваемого металла, как правило, осуществляется за счет теплоты дуги, зажигаемой между электродом и изделием.

После образования достаточного количества расплавленного шлака для быстрого перехода от дугового процесса к электрошлаковому необходимы условия, препятствующие стабильному горению дуги. Низкое напряжение холостого хода источника переменного тока, наличие активного сопротивления, шунтирующего дуговой промежуток (расплавленный шлак) обеспечиваются при использовании в качестве источника питания трансформатора с жесткими внешними характеристиками и невысоким напряжением холостого хода.

В отличие от дугового разряда, электрошлаковая ванна, хоть и имеет падающую внешнюю характеристику, вполне устойчива при жесткой внешней характеристике источника питания (равно как и при полого и круто падающей). Сварочные трансформаторы с жесткими (полого падающими) внешними характеристиками обладают меньшим весом при более высоком КПД и близким к единице коэффициентом мощности. Технологические преимущества трансформатора с жесткой внешней характеристикой заключаются в обеспечении интенсивного саморегулирования нагрева и плавления металла, быстрого и надежного установления электрошлакового процесса при незначительной скорости подачи плавящихся электродов, простой технике подбора заданного режима сварки.

Для электрошлаковой сварки применяются одно- и трехфазные трансформаторы. Получили также распространение трехфазные трансформаторы, приспособленные для работы в однофазном режиме при удвоенной номинальной силе сварочного тока. Особенность в том, что трансформаторы для электрошлаковой сварки имеют широкий диапазон регулирования вторичного напряжения.

По способам регулирования напряжения они подразделяются на две группы:

  • с секционированными обмотками, ступенчатым регулированием,
  • с плавным амплитудным регулированием.

Трансформаторы для электрошлаковой сварки со ступенчатым регулированием напряжения.

К этой группе относятся трансформаторы типов ТШС-1000-1 и ТШС-1000-3. Они предназначены для питания автоматов переменным током. Трансформаторы типа ТШС-1000-3 обеспечивают питание трехфазным током до 1000А в каждой фазе. После соответствующего переключения трансформатор ТШС-1000-3 может работать как однофазный с номинальной силой тока 2000 А. Технические данные трансформаторов ТШС-1000-1 У4 и ТШС-1000-3 УХЛ4 приведены в таблице 1.

Таблица 1. Технические данные трансформаторов ТШС-1000-1 У4 и ТШС-1000-3 УХЛ4

 

Параметры ТШС-1000-1 УХЛ4 ТШС-1000-3 УХЛ4
Напряжение трехфазной питающей сети, В 380 380
Частота питающей сети, Гц 50 50
Наибольшая потребляемая мощность, кВт 54 180
Максимальная сила потребляемого от сети тока, А 145 275
Сила сварочного тока при ПВ-100 %, А 900 900
Номинальная сила сварочного тока при ПВ-80 %, А 1000 1000
Пределы ступенчатого регулирования вторичного напряжения холостого хода, В 38-62 38-62
Число ступеней 18 18
Охлаждение Воздушно-принудительное
Габаритные размеры, мм 875x690x1150 1442x1000x1763
Масса, кг 490 1250

Вторичное напряжение трансформаторов регулируется переключением секционированных первичной и вторичной обмоток. В табл. 2 приведены значения вторичного напряжения в зависимости от включения того или иного числа витков первичной и вторичной обмоток для всех 18 ступеней переключения.

Таблица 2. Значения вторичного напряжения, В, в зависимости от числа витков

Число витков первичной обмотки Число витков вторичной обмотки
7 8 9
70 38 43,5 48,9
67 39,8 45,4 51
64 41,5 47,5 53,4
61 43,6 49,8 56,1
58 45,8 52,4 59
55 48,4 55,4 62,2

Трансформаторы для электрошлаковой сварки с плавным регулированием напряжения.

 
Трансформаторы этой группы (типов ТРМК-1000-1 и ТРМК-3000-1) предназначены для электрошлаковой сварки и электрошлакового переплава, могут применяться в электротермии.

Плавное регулирование напряжения осуществляется в пределах нескольких крупных ступеней, перспективно создание трансформа торов с плавным регулированием во всем диа пазоне изменения напряжения. Трансформаторы типа ТРМК обеспечивают плавное регулирование напряжения на режиме холостого хода и под нагрузкой, а также стабилизацию вторичного напряжения. Ступенчатое регулирование достигается путем переключений витвитков вторичной обмотки. Плавное регулирование внутри каждого диапазона достигается изменением магнитного потока посредством подмагничивания постоянным током ярем трансформатора. Предусмотрена возможность дистанционного управления. Трансформатор типа ТРМК-3000-1 может работать в трех режимах:

  • самостоятельно (автономный режим);
  • параллельно с другим трансформатором того же типа в качестве задающего (органы управления задают режим сварки);
  • параллельно сдругим трансформатором в качестве ведомого трансформатора, работающего в режиме слежения за током нагрузки задающего.

Таблица. 3. Технические данные трансформаторов ТРМК-1000-1 и ТРМК-3000-1

Параметры ТРМК-1000-1 ТРМК-3000-1
Напряжение трехфазной питающей сети, В 380 380
Частота питающей сети, Гц 50 50
Номинальная мощность, кВт 70 190
Номинальная сила сварочного тока при ПВ-100 %, А 1000 3000
Номинальное сварочное напряжение, В 50 50
Пределы регулирования вторичного напряжения при режиме холостого хода трансформатора, В 24-62 24-62
Пределы регулирования вторичного напряжения при номинальной нагрузке, В 21-57 18-57
Число ступеней регулирования 3 3
Диапазон плавного регулирования в пределах ступени, В 16 16
Стабильность установленного вторичного напряжения (допустимое колебание напряжения сети +5, -10 %), % ± 1,5 ± 1,5
Коэффициент мощности 0,9 0,92
Коэффициент полезного действия, % 93 96
Охлаждение Воздушно-принудительное
Габаритные размеры, мм 950x730x1600 1250x1200x1500
Масса, кг 700 1750

Электрошлаковая сварка осуществляется также постоянным током. В этом случае используются источники питания с жесткими (пологопадающими) внешними характеристиками, обладающие достаточно широким диапазоном регулирования напряжения, применяемые для сварки под флюсом и многопостовой дуговой сварки. Так, достаточно широкое применение нашел сварочный выпрямитель ВДУ-1602 УЗ.

Трансформаторы для электрошлаковой сварки

Другие материалы относящиеся к теме "

Трансформаторы для электрошлаковой сварки

" :

Раздел Оборудование для электрошлаковой сварки
Электрошлаковая наплавка.

 
 
 
 
 
 

Copyright. При любом цитировании материалов Cайта, включая сообщения из форумов, прямая активная ссылка на портал weldzone.info обязательна.

.