2 Główne typy generatora prądu stałego

Ten artykuł rzuca światło na dwa główne typy generatorów prądu stałego. Rodzaje to: 1. Generator serii opozycyjnych 2. Generator spawania prądem rozproszonym.

Typ nr 1. Generator serii opozycji:

za. Oddzielnie podekscytowany:

Schemat obwodu elektrycznego oddzielnie wzbudzonego generatora szeregu opozycji pokazano na rys. 4.21 (a).

Ten generator ma dwa zwoje uzwojenia. Jeden nazywa się osobnym polem wzbudzenia, wytwarza stały strumień magnetyczny, ɸ m, i jest zasilany prądem przemiennym poprzez ferro-rezonansowy regulator napięcia i silikonowy prostownik, oba zamontowane na ramie generatora. Drugi, nazywany polem przeciwstawnym, jest umieszczony szeregowo z obwodem spawania. Przy braku obciążenia nie ma prądu przepływającego przez uzwojenie szeregowe, a emf generatora wynika wyłącznie ze strumienia magnetycznego ɸ m .

Po zakończeniu obwodu spawania i uderzeniu łuku szereg uzwojenia wytwarza zmienny strumień magnetyczny ɸ o, który przeciwstawia się strumieniowi pola głównego, ɸ m . Wraz ze wzrostem prądu spawania wzrasta również efekt pola szeregu opozycji, tak że całkowity strumień magnetyczny zostaje zmniejszony, a napięcie końcowe generatora zostaje zmniejszone.

Kiedy występuje zwarcie, dwa strumienie magnetyczne stają się prawie równe pod względem wielkości, całkowity strumień magnetyczny zapada się, a napięcie końcowe generatora spada do zera. Tak więc, efektem przeciwnego pola szeregu jest wytwarzanie opadającej charakterystyki woltamperowej. Prąd spawania można regulować w sposób ciągły, zmieniając główny strumień, ɸ m, za pomocą reostatu, R h .

b. Self Excited:

Schemat obwodu samo-wzbudzonego generatora szeregowego pokazano na rys. 4.21 (b). Jak widać na schemacie, uzwojenie wzbudzenia jest zasilane z połowy uzwojenia twornika samego generatora. Z tego powodu istnieje trzecia szczotka c, umieszczona pomiędzy głównymi szczotkami aib. Z tego powodu znany jest również jako GENERATOR TRZECICH SZCZOTEK. Pod obciążeniem napięcie między szczotkami a i c pozostaje praktycznie stałe, a uzwojenie wzbudzające samo wzbudzeniem połączone przez dwie szczotki wytwarza stałe pole magnetyczne, ɸ m

Po zainicjowaniu łuku prąd spawania przepływa przez szeregowe uzwojenie pola połączone tak, że jego strumień magnetyczny ɸ 0 przeciwstawia się polu magnetycznemu ɸ m wzbudnicy. Im większy prąd w obwodzie spawania, tym silniejsze działanie zwężające szeregowego uzwojenia i niższe napięcie generatora, ponieważ emf indukowany w uzwojeniu twornika generatora zależy od wypadkowego pola magnetycznego. W czasie zwarcia wartości ɸm i ɸ0 są prawie równe i przeciwne w działaniu, stąd wynikowy strumień jest prawie nieistotny, a napięcie końcowe spada do zera. W ten sposób szeregowe uzwojenie pomaga w uzyskaniu opadającego napięcia elektrycznego charakterystyki źródła zasilania.

Większość generatorów do spawania ręcznego i automatycznego, takich jak SMAW i spawanie łukiem krytym, jest typu przeciwnego.

Typ # 2. Generator spawania prądem rozproszonym DC:

W generatorze spawania o podzielonym biegunie uzyskano charakterystyczną charakterystykę zwężenia woltamperowego dzięki efektowi reakcji twornika. Generator ten jest również nazywany GENERATOREM SPAWANIA BIPOLARNEGO i jest wykorzystywany głównie do spawania ręcznego.

Generator ten ma cztery główne bieguny i trzy zestawy pędzli u komentatora, jak pokazano na Rys. 4.22. W odróżnieniu od konwencjonalnego generatora prądu stałego, w którym alternatywnie umieszczone są bieguny północne i południowe, w bipolarnym generatorze podobne bieguny umieszczane są obok siebie (S 1 S 2 i N 1 N 2 ). Dwa sąsiednie podobne bieguny można rozpatrywać, magnetycznie, jako pojedynczy biegun podzielony na dwie części, stąd nazwa generatora dwupolowego.

Strumień magnetyczny łączący bieguny można podzielić na dwie części. Jedna część przechodzi od N 1 do S 1, a druga od N 2 do S 2 . Wielkość zwory zależy od gęstości dwóch strumieni, gęstszy strumień przecięty przez przewody twornika, im większy jest emf szkieletu. Obwód spawania jest podłączony do szczotek A i B, a cewki wzbudzane na biegunach magnetycznych są połączone ze szczotkami A i E.

Po uruchomieniu łuku prąd płynący przez uzwojenie twornika tworzy wokół niego pole magnetyczne. Strumień magnetyczny wyłania się z rdzenia twornika i obejmuje przestrzeń powietrzną między zworą a biegunami. Część strumienia wpływająca do S 1 ma swoją drogę przez ramę, S2 i szczelinę powietrzną w rdzeniu twornika. Druga część strumienia ma swoją drogę przez N 1, ramkę, N 2 i przecina przestrzeń powietrzną, aby wejść do rdzenia twornika. Na Rys. 4.22 ścieżka strumienia magnetycznego w tworniku jest pokazana za pomocą linii przerywanych.

Im większy prąd w uzwojeniu twornika, tym silniejszy strumień magnetyczny.

Odnosząc się do diagramu, można zauważyć, że strumień magnetyczny w uzwojeniu twornika porusza się wraz z strumieniem magnetycznym w biegunach N 1 i S 1 (jak pokazano grubymi strzałkami) i przeciw strumieniowi magnetycznemu biegunów N 2 i S 2 . Innymi słowy, strumień magnetyczny twornika ma tendencję do gromadzenia strumienia magnetycznego w biegunach po jednej stronie i do zabijania go po drugiej.

Bieguny magnetyczne N 1 i są tak zbudowane, że działają w warunkach nasycenia magnetycznego, a dodatek strumienia magnetycznego twornika nie może już go zwiększać, podobnie jak nasycony roztwór soli fizjologicznej nie może już rozpuszczać soli.

Strumień magnetyczny twornika, który przeciwstawia się strumieniowi magnetycznemu biegunów N 2 i S 2, zmniejsza ten strumień iw zasadzie prawie go zabija. Przemienne działanie głównego strumienia magnetycznego wzrasta wraz ze wzrostem prądu w obwodzie spawalniczym. Słaby strumień magnetyczny w biegunach wytwarza niższe napięcie generatora.

Tak więc, w generatorze spawania z dzielonym biegunem, charakterystyka obwodowej woltampery jest uzyskiwana przez działanie zwężające strumień magnetyczny uzwojenia twornika, to jest przez reakcję twornika.

Wyjściowa charakterystyka woltamperowa generatorów spawalniczych:

Generatory prądu stałego są zwykle urządzeniami podwójnego sterowania. Dwufunkcyjna maszyna ma zarówno kontrolę prądu, jak i napięcia. Te elementy sterowania oferują spawaczowi maksymalną elastyczność dla różnych wymagań spawalniczych. Takie źródło prądu spawania ma z natury kontrolę nachylenia, co oznacza, że ​​nachylenie krzywej woltamperowej można ustawić do pożądanego kształtu.

Generatory złożone z oddzielnymi ciągłymi regulatorami prądu i napięcia mogą zapewnić operatorowi wybór krzywych woltamperowych przy prawie dowolnym natężeniu prądu w całym zakresie źródła zasilania. W ten sposób spawacz może ustawić napięcie w obwodzie otwartym za pomocą regulacji napięcia i prądu maksymalnego (prąd zwarciowy) z regulacją prądu.

Te ustawienia dostosowują generator spawalniczy w celu uzyskania statycznej charakterystyki napięcia, która może być dostosowana do wymagań pracy w dostępnych zakresach. Niezależne efekty regulacji prądu i napięcia na charakterystykę woltamperową takiego źródła prądu spawania pokazano odpowiednio na rys. 4.23 i 4.24.

Wieloprądowe źródła prądu spawania DC:

Wielooperacyjny generator spawalniczy ma dwa zwoje pola, jeden bocznik i drugi połączony szeregowo, tak że strumień magnetyczny szeregowego uzwojenia pokrywa się w sensie z uzwojeniem bocznikowym. Z tego powodu generator ma płaską charakterystykę woltamperową niż opadającą.

Z wielostopniowego generatora spawalniczego prąd pobierany jest do szyny zbiorczej, a stamtąd do grupy spawaczy, jak pokazano na rys. 4.25.

Ponieważ źródło zasilania ma płaską charakterystykę woltamperową, napięcie na szynie zbiorczej pozostaje stałe i niezależne od obciążenia. Aby uzyskać charakterystyczną charakterystykę opadającą, reostaty stateczników są połączone szeregowo z łukami w scenie operacji spawania. Reostat służy również do kontrolowania prądu spawania.

Większość z tych zestawów dla wielu operatorów wytwarza stałe napięcie o wartości 60 woltów.

Te zestawy spawalnicze zajmują mniej miejsca niż pojedyncze jednostki operatorskie obsługujące tę samą liczbę operatorów. Dlatego ten rodzaj instalacji jest ekonomiczny dla instalacji, w których praca koncentruje się w jednym sklepie. Są one również tańsze niż odpowiednia liczba pojedynczych zestawów operatorów i są bardziej ekonomiczne w serwisowaniu i konserwacji.