Устройство сварочного генератора

Сварочный генератор состоит из статора, на котором размещаются магнитные полюсы и якоря (вращающейся части) с уложенными в нем витками обмотки, в которых наводится ЭДС переменного направления.

Концы витков соединены с пластинами коллектора, вращающегося на том же валу, что и якорь. Коллектор - это вращающееся с валом устройство, на котором расположены угольно-графитовые щетки для токосъема. Коллектор выполняет функцию выпрямителя сварочного тока каждого витка и токосъема.

Принцип устройства и работы генератора следующий. Якорь представляет собой вал, в продольные пазы которого уложено много рамок - витков, не соединенных между собой. В торце вала-якоря расположен коллектор, диаметром намного меньше якоря. Концы каждого витка, уложенного в продольные пазы, выведены па пластины коллектора, изолированные друг от друга.

Один конец витка подсоединен к одной пластине, второй конец нитка - к другой, но противоположной по диаметру пластине коллектора.

Пластины коллектора имеют контакт с токосъемными щетками.

На статоре расположены магнитные полюсы, создающие мощный магнитный поток, направленный на якорь. Для образования этого потока на магнитные полюсы устанавливаются обмотки, называемые обмотками возбуждения, так как они возбуждают магнитный поток. Они подключаются только к постоянному току, чтобы магнитный поток, обтекая якорь, не менял своего направления. Если обмотки будут подключены неправильно по (+) и (-), то магнитный поток будет направлен от якоря и сварочного тока на щетках не будет. Рамка (якорь) вращается, пересекая своими проводниками (теми, что в пазах) постоянный по направлению магнитный поток от северного N к южному полюсу S. За счет пересечения каждым проводником этого магнитного потока в них по Закону электромагнитной индукции индуцируется ЭДС. Направление индуцированной ЭДС определяется по правилу правой руки.

Необходимо напомнить, что ток в якоре переменный, а постоянным его делает коллектор.

Для изменения величины сварочного тока нужно изменить величину тока в обмотках магнитных полюсов, так как магнитный поток изменяет свою величину в зависимости от количества ампер, а не вольт. Последовательно в обмотку возбуждения включают реостат для регулировки тока в обмотках возбуждения.

Для получения падающей характеристики в сварочную цепь последовательно включают размагничивающую обмотку, магнитный поток которой направлен навстречу основному намагничивающему потоку якоря. Поток размагничивания своим действием уменьшает поток намагничивания на якорь, а в случае короткого замыкания - уравновешивает его (т. е. сводит его действие до минимума), напряжение холостого хода мгновенно становится нулевым, а при разрыве сварочной цепи (дуга не горит) действие размагничивающей обмотки отсутствует (ток в цепи равен нулю), то моментально восстанавливается напряжение холостого хода. В процессе горения дуги размагничивающий поток постоянно изменяется в зависимости от изменения тока в цепи и, взаимодействуя с потоком намагничивания, создает крутопадающую внешнюю электрическую характеристику.

Величина индуцированной ЭДС в рамке (якоре) зависит от плотности магнитного потока в момент пересечения витком потока. Индуцированная ЭДС максимальна при перпендикулярном пересечении проводником магнитного потока, когда проводник рамки проходит под серединой магнитного потока (полюса). При движении проводника рамки вдоль магнитного потока (в любом направлении), пересечение магнитных силовых линий отсутствует, а значит, отсутствует и явление электромагнитной индукции и ЭДС = 0. За 1 оборот проводник проходит две нулевые точки ЭДС и две - с наибольшей ЭДС, но с разными знаками.

Между нулевыми и максимальными значениями находятся все промежуточные значения. Выполнив 1 оборот витка и обозначив на осях координат значение и величины ЭДС в периоде одного оборота (в каждой 1/4 части окружности), можно графически изобразить изменения индуцированной ЭДС. Эта кривая называется синусоидой, а ток называется синусоидальным.

Сварочные генераторы Сварочные работы Генератор с независимым возбуждением и размагничивающей последовательной обмоткой