info@svartek.ru
Блоки управления
При полуавтоматической сварке требуется точное поддержание постоянными основных параметров сварочной дуги тока и напряжения. Для этого скорость подачи сварочной проволоки должна соответствовать скорости ее плавления в столбе дуги, при этом длина дуги и зависящее от нее напряжение дуги будут колебаться очень незначительно. Добиться точности соблюдения параметров дуги можно двумя путями: принудительным регулированием и саморегулированием дуги.
При использовании принудительного регулирования регулируемой величиной обычно является напряжение дуги. При уменьшении длины дуги и снижении напряжения на ней аппаратура управления сварочного полуавтомата уменьшает скорость подачи сварочной проволоки; при этом происходит увеличение дугового промежутка, и напряжение дуги выравнивается. В момент начала сварки сварочная проволока замыкается на свариваемое изделие и источник питания шунтируется. После этого электродвигатель подачи проволоки реверсируется, проволока «отрывается» от изделия и это вызывает возбуждение дуги. С возрастанием напряжения дуги электродвигатель подачи снова подает проволоку к изделию, обеспечивая равенство скоростей подачи и плавления присадки. Изменение скорости подачи сварочной проволоки в процессе сварки осуществляется регулятором напряжения дуги.
Рис. 3. Упрощенная принципиальная электрическая схема сварочного выпрямителя ВДГ-303-3
Схема с использованием саморегулирования дуги проще в изготовлении и поэтому шире распространена, но она требует применения источника питания с более гладкой кривой тока и более высокой квалификации оператора. При использовании саморегулирования дуги необходима предварительная настройка скорости подачи сварочной проволоки в узком диапазоне тока и точное выдерживание скорости перемещения сварочной горелки вдоль стыка шва, зато, применяя такие полуавтоматы, можно возбуждать дугу, не совершая никаких манипуляций с горелкой, и вести сварку, просто опирая горелку на изделие. Кроме того, эта схема позволяет использовать источники питания со ступенчатым регулированием тока, так как в пределах каждого диапазона тока возможна тонкая регулировка скорости подачи сварочной проволоки, т. е. напряжения дуги.
Рис. 4. Принципиальные электрические схемы сварочных полуавтоматов с саморегулированием дуги: а) с электроприводом постоянного тока, б) с электроприводом переменного тока П — пусковая кнопка (на сварочной горелке); С — кнопка размыкания цепи (на сварочной горелке); КС — контактор сварочной цепи; ДМП — двигатель механизма подачи; ОВ ДМП — обмотка возбуждения двигателя механизма подачи; РН — реле напряжения; ПТ — трансформатор питания блока управления; ВЯО — выпрямитель якорной обмотки ДМП; ВОВ — выпрямитель обмотки возбуждения ДМП; РТ — реле тока; К — тумблер переключения системы управления; РП — замыкающие контакты катушки тока
Кроме аппаратуры, отвечающей за включение электродвигателя подачи проволоки, в блоке управления располагаются устройства формирования цикла сварки: осциллятор, импульсный генератор и реле включения/отключения газового клапана. Такие устройства устанавливаются на полуавтоматах, предназначенных для сварки алюминиевых сплавов и высоколегированных сталей и по принципу работы схожи с аналогичными устройствами, применяемыми в установках аргонодуговой сварки (подробнее см. ниже).
Широкое использование инверторных источников питания послужило основой для разработки синергетических сварочных полуавтоматов, то есть полуавтоматов с системой управления, самостоятельно формирующей основные параметры режима сварки и контролирующей их соблюдение. Блоки управления синергетических полуавтоматов построены на основе микропроцессоров, в памяти которых запрограммированы оптимальные режимы сварки. Для таких полуавтоматов достаточно задать основные параметры — марку и диаметр присадочной проволоки, тип свариваемого металла (углеродистая сталь, нержавеющая сталь, алюминиевый сплав) и режим сварки выбирается автоматически. Дополнительно могут вводиться параметры импульсного режима — тип и частота импульсов. Поскольку каждый производитель стремится создать собственную систему синергетического управления для сварочных полуавтоматов, то эти параметры — тема для отдельной статьи, а, может быть, и целой серии статей.
Блоки управления полуавтоматами размещаются в нише источника питания (рис. 5а) или в одном корпусе с подающим механизмом полуавтомата (рис. 5б) или выполняются в виде отдельного блока (рис. 5в).