Електроустаткування промислових підприємств і цивільних споруд

Ці умови процесу зварювання в основному і визначили вимоги, яки висуваються до джерел живлення зварювальної дуги.

Для забезпечення стійкого процесу зварювання джерела живлення дуги повинні задовольняти наступним вимогам:

1. Напруга холостого ходу повинна бути достатньою для легкого збудження дуги і в той же час не повинна перевищувати норм безпеки. Максимально допустима напруга холостого ходу встановлена для джерел постійного струму - 90 В; для джерел змінного струму - 80 В.

2. Напруга стійкого горіння дуги (робоча напруга) повинна швидко встановлюватися і змінюватися в залежності від довжини дуги. Зі збільшен - ням довжини дуги напруга повинна швидко зростати, а зі зменшенням швидко падати. Час встановлення робочої напруги від 0 до 30 В після кожного короткого замикання (при краплинному переносі металу від електроду до деталі) повинно бути менше 0,05 с.

3. Струм короткого замикання не повинен перевищувати зварювальний струм більше ніж на 40...50 %. При цьому джерело струму повинне витримувати довготривалі короткі замикання зварювального кола. Ця умова є необхідною для запобігання перегріву обмоток джерел живлення і їх пошкодження.

4. Потужність джерела струму повинна бути достатньою для виконання зварювальних робіт. Крім того, необхідно мати пристрої, які дозволяють регулювати зварювальний струм в необхідних межах.

Промисловістю випускаються наступні типи джерел живлення зварювальної дуги: зварювальні перетворювачі і генератори , зварювальні апарати змінного струму, зварювальні випрямлячі, автономні агрегати.

1.Зварювальні перетворювачі і генератори.

Зварювальні перетворювачі складаються з генератора і електродвигуна або двигуна внутрішнього згоряння. Зварювальні генератори виготовляють по електромагнітним схемам, які забезпечують падаючу зовнішню характерис - тику і обмеження струму короткого замикання. Зовнішня вольт-амперна характеристика (рис. 6.23) показує залежність між напругою і струмом на клемах зварювального кола генератора. Для стійкості горіння зварювальної дуги характеристика генератора І повинна перетинати характеристику дуги ІІІ. Збудження здійснюється при торканні електрода і при цьому напруга змінюється від точки 1 до точки 2. При виникненні і стійкому горінні зварювальної дуги її характеристика зміщується з положення ІІ и займає положення ІІІ, а напруга зростає до значення, яке вказане точкою 3. Ця точка відповідає режиму стійкого горіння зварювальної дуги. Струм короткого замикання (точка 4) не повинен перевищувати зварювальний струм (точка 5) більше ніж в 1,5 рази, тобто Ік ? 1,5Ір.

Багатопостові зварювальні перетворювачі (генератори) мають жорстку зовнішню характеристику, а однопостові, як правило, - падаючу.

Перетворювачі сер. ПСМ - багатопостові (ПСМ-1000-1 для дев'яти постів).

Перетворювачі сер. ПСО - однопостові (ПСО-500, ПСГ-300).

Генератори сер. СМ використовують в автономних установках.

Рис. 6.23. Зовнішня характеристика і схеми зварювальних генераторів а) - однопостового, б) - багатопостового.

Схема регулювання зварювального струму представлена на рис. 6.24.



Рис. 6.24. Регулювання струму зварювального генератора.

1 - регульована обмотка;

2 - нерегульована обмотка;

3 - регулювальний реостат;

4 - серієсна обмотка;

О - О - нейтральна лінія.

Зварювальний струм генератора можна регулювати в два прийоми - грубо і точно.

Грубе регулювання здійснюють зміщенням щіткової траверси, на якій розта- шовані всі три щітки генератора. Якщо зсувати щітки по направленню обертання якоря, то розмагнічувальна дія потоку якоря збільшується і зварювальний струм зменшується. При зворотному зсуві розмагнічувальна дія зменшується і зварювальний струм збільшується. Таким чином, встанов -люють інтервали великих і малих струмів.

Плавне і точне регулювання струму здійснюють реостатом, що включений в коло регульованої обмотки збудження.

В генераторах с розщепленими полюсами пізніших випусків регулювання зварювального струму виконується зміною числа витків секціонованих обмоток полюсів генератора і реостатом, що включений в коло обмотки збудження. Реостат встановлюється на корпусі генератора і має шкалу з діленнями "А". По такій схемі працюють генератори СГ-300М-1, що використовуються в перетворювачах ПС-300М-1.

Генератор з розмагнічувальною дією послідовної обмотки збудження, що включений в зварювальне коло має принципову схему, яка представлена на рис. 6.25а.Генератор має дві обмотки: обмотку збудження 1 і розмагнічу -вальну (реактивну) послідовну обмотку 2. Обмотка збудження живиться або від основної і додаткової щіток (в і с), або від спеціального джерела постій- ного струму.

Зварювальний струм регулюють переключенням витків послідовної обмотки

( грубе регулювання - два діапазони) і реостатом обмотки збудження (плавне і точне регулювання в межах кожного діапазону).

а) б)

Рис. 6.25. Схеми однопостового зварювального генератора з реактивною обмоткою а) і багатопостового з баластними резисторами б).

Зовнішній вигляд зварювальних апаратів з генераторами представлений на рис. 6.26.

а) б)

Рис. 6.26. Зварювальні агрегати з генераторами.

а) - однопостовий ГСО-500;

б) - багатопостовий ПСМ-1000;

в) - з приводом від двигуна внутрішнього спалювання ПАС-400-VIII.

2.Зварювальні трансформатори.

Основними джерелами живлення для зварювання на змінному струмі служать однофазні зварювальні трансформатори з первинною напругою 220 або 380 В. Однопостові трансформатори з падаючими характеристиками поділяться на дві групи:

- трансформатори з нормальним магнітним розсіянням і додатковою реактивною котушкою - дроселем;

- трансформатори з підвищеним магнітним розсіянням. Трансформатори другої групи можна поділити на три основні типи: трансформатори з рухомими котушками, трансформатори з магнітним шунтом, трансформатори з витковим (ступеневим) регулюванням.

Схеми будови сучасних однопостових зварювальних трансформаторів показані на рис. 6.27.

Рис. 6.27. Схеми будови зварювальних трансформаторів.

В трансформаторах з нормальним магнітним розсіюванням і додатковою реактивною котушкою (рис. 6.27а) 2-4, є загальний магнітопровід 2 з трьома обмотками: первинною 1, вторинною 5 і реактивною 3. Верхня частина магнітопроводу роз'ємна і має рухомий магнітний шунт 4. Зміною положен -ня шунта, тобто величини зазору в магнітопроводі, можна регулювати вторинний (зварювальний) струм. Чім більше зазор, тім більшим буде струм. Переміщення шунта виконується електроприводом з дистанційним керуван - ням. По такий схемі виготовляються трансформатори типів ТСД (на 500, 1000 и 2000 А) і СТ (на 1000 и 2000 А).

В трансформаторах з рухомими котушками (рис. 6.27б) для регулювання зварювального струму змінюють відстань між первинною (нерухомою) 1 і вторинною обмоткою 5. Котушки вторинної обмотки пересуваються по стержням магнітопроводу 2. При зближенні обмоток 5 и 1 індуктивність розсіяння зменшується, що приводить до збільшення зварювального струму. Котушки вторинної обмотки переміщуються за допомогою гвинтового механізму вручну. На такому принципі побудовані зварювальні трансформа -тори (типів ТС на струми від 120 до 500 А, ТСК і ТД на струми 300 і 500 А).

В трансформаторах с магнітним шунтом (рис. 6.27в) зміна індуктивного опору розсіяння виконується за допомогою магнітного шунта 4, який розташований в вікні магнітопроводу 2 між рознесеними котушками первинної 1 і вторинної 5 обмоток. При зменшенні зазору між осердям і шунтом зварювальний струм зменшується. На цьому принципі побудовані трансформатори типу СТШ на струми 250, 300 і 500 А.

Трансформатори з магнітним шунтом, який підмагнічується постійним струмом (рис. 6.27г), мають в вікні магнітопроводу 2 між котушками 1 и 5 шунт 4, на якому розміщена обмотка підмагнічування 6. Змінюючи струм Іп в цій обмотці, можна регулювати індуктивний опір розсіяння основних обмоток. При Іп = 0 цей опір мінімальний і зварювальний струм найбільший. Збільшення Іп приводить до зменшення зварювального струму. Подібну конструкцію мають трансформатори типів ТДФ-1001 і ТДФ-1601 (відповідно на 1000 и 1600 А при ТВном = 100%) для автоматичного зварювання під флюсом. Трансформатори дозволяють здійснювати ступенево-плавне регулювання зварювального струму. Ступеневе регулювання досягається переключенням котушок 5 вторинної обмотки, плавне - зміною струму Іп, для чого обмотка 6 заживлюється від однофазного тиристорного випрямляча.

Трансформатори типів ТД-303 і ТД-504 мають перемикач діапазонів, за допомогою якого котушки обох обмоток переключаються з паралельного з'єднання на послідовне;

Зварювальні апарати змінного струму складаються з понижуючого транс - форматора і спеціального пристрою, який створює падаючу зовнішню харак - теристику і регулює зварювальний струм. До таких відносяться апарати з ок - ремим дроселем (рис. 6.28а) і апарати з вбудованим дроселем (схема академі- ка В.П. Нікітіна - рис. 6.28б).



а) б)

Рис. 6.28. Схеми зварювальних апаратів а) - з окремим дроселем: 1 - первинна обмотка; 2 - осердя; 3 - вторинна обмотка; 4 - обмотка дроселю Др; 5 - нерухома частина осердя дроселю; 6 - рухома частина осердя дроселю; 7 - гвинтова пара.

б) - з вбудованим дроселем: 1 - основний магнітопровід; 2 - первинна обмотка;

3 - гвинтовий механізм; 4 - додатковий магнітопровід; 5 - обмотка дроселя; 6 - вторинна обмотка.

Регулювання зварювального струму в схемі відбувається за рахунок зміни повітряного зазору а. При цьому змінюється індуктивний опір дроселю і, відповідно, зварювальний струм, - при збільшенні зазору зварювальний струм збільшується.

На рис. 6.29. представлено зовнішній вигляд цих апаратів.

Рис. 6.29. Зварювальні апарати: а) - трансформаторСТЭ-34-У (1) і регулятор (дросель) РСТЭ-34 (2). б) - СТН-500 (СТН-500-1)*. *) Апарат СТН-500-1 відрізняється тім, що він має алюмінієві обмотки. а) б)

Схеми включення зварювальних трансформаторів.

1. Одно і двофазне включення.

а)

в)

Рис. 6.30. Схеми і зовнішня характеристика двофазних зварювальних трансформаторів. ОП - обмотка первинна; ОВ - обмотка вторинна; ПД - перемикач діапазонів; б) С - компенсуючи конденсатори. 1 - 3 - діапазон великих струмів; 2 - 4 - діапазон малих струмів.

На рис. 6.30а представлена схема зварювального трансформатора сер. ТД. Переключенням обмоток встановлюються два діапазони регулювання. Плав - не регулювання зварювального струму здійснюється переміщенням первин -ної обмотки.

Зварювальні трансформатори сер. СТШ (рис. 6.30б) також мають два діапа- зони регулювання. Плавне регулювання здійснюється за допомогою магніт -ного шунта.

При необхідності забезпечити великі зварювальні струми можна викорис -

товувати паралельне включення трансформаторів (6.31.). Для паралельної роботи трансформатори повинні мати однакові зовнішні характеристики і напруги первинного і вторинного кола.

Рис. 6.31. Схема паралельного включення зварювальних трансформаторів.

Однойменні кінці первинних обмоток з'єднуються між собою і загальні клеми вмикають в мережу. Однойменні кінці вторинних обмоток також з'єднуються між собою. Від одної клеми 2 провід підключений до дроселю, а від клеми 3 до деталі. Дроселі також з'єднуються між собою паралельно.

2. Трифазне включення.

Рис. 6.32. Схема трифазного зварювального апарата. 1 - зварювальний трифазний трансформатор; 2, 3 - контактор; 4, 5, 6 - дросель - регулятор; 7, 8 - електроди; 9 - деталь.

Трифазні зварювальні апарати використовують при Зварюванні трифазною дугою спареними електродами.

Зварювання здійснюється дугами, які збуджуються між кожним електродом і деталлю.

При збудженні дуги зварювальне коло замикається через деталь і електрод 8. Струм проходить по обмотці 4 регулятора і обмотці 2 контактора, який контактами 3 вмикає обмотку 5 регулятора. Виникає друга дуга. При відводі електродів від деталі 9 струм в обмотках 4 і 2 припиняється, контактор вимикає коло обмотки 5 і гасить дугу між електродами.

Трифазні зварювальні апарати значно економічні, ніж однофазні, тому що забезпечують підвищену продуктивність (понад два рази), економію електро- енергії (к.к.д. досягає 0,9) і рівномірне завантаження фаз мережи (при коефі -цієнті потужності cosц = 0,8). Але зварювання трифазним струмом не отри -мало широкого використання внаслідок складності обладнання та труднощів при зварюванні стельових и вертикальних швів. Це зварювання використо -вується тільки для механізованого зварювання виробів великої товщини.

Трифазний зварювальний апарат ЗСТ конструкції проф. Н. С. Сілунова має потужність 45 кВ·А; вторинну напругу - 60 В; зварювальний струм - 450 А.

Заводом "Электрик" випущено зварювальні апарати для трифазного ручного зварювання типу ТТС-400 на 400 А. Для автоматичного зварювання випуще- но зварювальні апарати типа ТТСД-1000 на 1000 А.

Зварювальні випрямлячі.

Останнім часом машинні зварювальні перетворювачі постійного струму замінюються напівпровідниковими зварювальними випрямлячами.

Сварочные випрямлячі мають багато конструкцій та електричних схем. Можна виділити два основні різновиди зварювальних випрямлячів: з некерованими вентилями і з тиристорами. Незалежно від конкретних особливостей типів випрямлячів кожен з них має наступні основні вузли:

понижуючий сухий трифазний трансформатор;

випрямний блок; пускорегулювальну та захисну апаратуру;

примусову повітряну вентиляцію (в більшості конструкцій).

Всі випрямлячі підключаються до мережі 220 або 380 В. Зварювальні випрямлячі з некерованими вентилями поділяються на

однопостові і багатопостові. Більшість однопостових випрямлячів має крутопадаючі зовнішні характеристики.

Принципова електрична схема зварювального випрямляча ВСС-300-3 на номінальний зварювальний струм 300 А при ТВном = 65% приведена на рис. 6.33а. Вентильний (випрямний ) блок ВБ зібраний з напівпровідникових вентилів. Силовий трансформатор з підвищеним розсіянням ТрС виконаний з рухомими котушками вторинних обмоток. Це дозволяє плавно регулювати зварювальний струм в загальних межах від 35 до 330 А при двох діапазонах ступеневого регулювання, яке здійснюється переключенням первинних і вторинних обмоток зі схеми зірка - зірка на схему трикутник - трикутник.

Напруга холостого ходу випрямляча UB0 = 58 - 65 В, номінальна напруга Uв.ном = 25 В.

а) б) в)

Рис. 6.33. Електричні схеми випрямлячів: а) - ВСС-300-3, б) - ВД-303 і його характеристика - в).

Випрямляч призначений для однопостового ручного дугового зварювання і має крутопадаючу характеристику.

Аналогічні схеми, призначення і характеристики мають випрямлячі типу ВСС на струм 120 А, типу ВКС на струми 120 и 300 А з кремнієвими діодами, а також типу ВД на 300 А. Ці випрямлячі обладнані перемикачами діапазонів. На рис. 6.33. приведені структурна схема - б) і зовнішні характеристики випрямляча ВД-303 - в).

Рис. 6.34.Конструкція зварювального випрямляча ВДУ-504.

Конструкція зварювального випрямляча ВДУ-504 представлена на рис. 6.34.

1 - шасі; 2 - трифазний силовий трансформатор; 3 - силовий випрямляч; 4,5 - електродвигун з вентилятором; 6 - дросель; 7 - реактор; 8 - автоматичний вимикач; 9 - перемикач обмоток "Y - Д"; 10 - затискачі мережі 380 В; 11 - блок керування; 12 - перемикач характеристик; 13,14 - вольтметр і амперметр зварювального кола; 15 - кнопка пуску; 16 - кнопка виключення; 17 - аварійна кнопка; 18 - сигнальна лампа; 19 - контактори; 20 - запобіжники; 21 - кнопкова станція дистанційного керування.

Електрична схема зварювального випрямляча ВДУ-504 представлена на рис. 6.35.

Рис. 6.35. Електрична схема зварювального випрямляча ВДУ-504 а) і зовнішня характеристика б).

Напруга на схему подається після включення автоматичного вимикача QF. Після натискання на кнопку SB1 (Пуск) спрацює контактор КМ1 двигуна М вентилятора. При нормальній роботі вентилятора від потоку повітря включиться повітряне і замкне контакти кінцевого вимикача SQ, що приведе до спрацювання контактора КМ2 і до включення зварювального трансформатора TV1. Одночасно з включенням двигуна М подається напруга на трансформатори керування TV2 і TV3, на блок імпульсно-фазового керування БІФК тиристорами силового випрямного блока VD1- VD6, блок живлення БЖ, блок керування БК і в коло живлення датчика ДС зварювального струму.

Схема передбачає можливість зварювальних робіт з падаючими або жорсткими характеристиками. Вибір виду характеристик виконується перемикачем SА1 на два положення: П (падаючі) і Ж (жорсткі). Для жорстких характеристик є два діапазони: І - при (Uв = 50ч24 В (для струму Ізв,ном = 500 А); ІІ -- при Uв = 25ч15 В (при Ізв,ном = 500 А). Для діапазону І перемикач діапазонів SА2 встановлюється в положення І, що відповідає з'єднанню первинних обмоток TV1 в трикутник. Положення ІІ перемикача відповідає діапазону ІІ, при якому первинні обмотки TV1 з'єднуються в зірку. Одночасно переключаються в зірку і первинні обмотки трансформатора TV 1 для зберігання фазування системи керування, тиристорами. Для падаючих характеристик використову- ється тільки діапазон І.

При роботі з падаючими характеристиками (SА1 знаходиться в положенні ІІ) потрібний вид характеристик забезпечується наявністю негативного зворотного зв'язку по зварю -вальному струму Ізв. Датчик струму ДС являє собою магнітний підсилювач МП з робочи- ми обмотками, яки заживлюються від трансформатора TV 2, і виходом на постійному струмі (через випрямляч Вп і фільтр R, С). Обмотка підмагнічування включена в зварювальне коло.

Напруга зворотного зв'язку Uз,з, приблизно пропорціональна струму Ізв, подається в блок керування БК.

Різниця напруги завдання Uз,п (для падаючих характеристик), яка знімається з резистора R3, і напруга Uз,з подається на базу транзистора Т. Напруга керування Uк - на вході блока БІФК (величина Uк визначає кут відкриття тиристорів, а з ним і значення випрямленої напруги Uв) дорівнює різниці напруги зміщення Uзм, яке знімається з резистора R6, і напруги Uке переходу колектор - емітер транзистора Т, тобто

Uк = Uзм - Uкв.

В свою чергу, напруга Uк є підсилена транзистором напруга бази

Uб = Uз,п - Uз.з.

При малих струмах Ізв напруга Uз,з також мала, Uб ? Uз.з, і транзистор практично повністю відкритий (Uк.в ? 0). Тому Uк ? Uзм , що відповідає найбільшій випрямленій напрузі Uв. При збільшенні Ізв напруга Uб, зменшується, транзистор поступово закрива -ється, значення Uк.е зростає, що і приводить до зменшення випрямленої напруги UB тім сильніше, чім більше струм Ізв. Зміною Uз.п можна отримати сімейство падаючих характеристик

UB = f(Ізв), рис 6.36б.

Для отримання жорсстких характеристик перемикач SА1 ставиться в положення "Ж.". Датчик струму ДС і транзистор Т відключаються. На вхід БІФК тепер поступає тільки напруга завдання жорстких характеристик.

Захист випрямляча при к. з. здійснюється електромагнітним розчіплювачем автоматичного вимикача QF. Двигун вентилятора і схема керування захищаються плавкими запобіжниками FU. Для захисту випрямляча від перевантажень використані теплові реле КК.

Осцилятори.

В окремих випадках для підвищення стійкості горіння дуги, яка живиться змінним струмом, використовують спосіб накладення на зварювальний струм частотою 50 Гц струмів високої частоти (150... 500 кГц) і високої напруги (1500...6000 В). Такі міри приймають при зварюванні тонкостінних виробів дугою малої потужності і при зварювальному струмі 20...40 А, а також при зварюванні в захисних газах, зварюванні спеціальних сталей і деяких кольо - рових металів.

Для отримання струмів високої частоти і високої напруги використовують осцилятори паралельного і послідовного включень. Принципова схема осцилятора паралельного включення ОС1В-2М та його включення в зварювальне коло показані на рис. 6.36.

Рис.6.36. Схема осцилятора ОС1Л-2М.

Осцилятор ОСІ 1Л-2М включають безпосередньо в коло живлення напругою 220 В. Він складається з підвищувального трансформатора ПТ і коливального контуру. Трансформатор ПТ підвищує напругу з 220 В до 6000 В. Коливальний контур, який складається з високочастотного трансформатора ВЧТ, конденсатора С5 і розрядника Р, виробляє струм високої частоти. Контур пов'язаний зі зварювальним колом індуктивно через трансформатор ВЧТ, виводи вторинної обмотки якого приєднують один - до клеми "земля" вивідної панелі, а другий - до другої клеми зварювального кола через конденсатор С6 і запобіжник Пр2. Конденсатор С6 перешкоджає проходженню струму високої напруги і низької частоти в зварювальне коло і служить для захисту зварювальника на випадок пробою конденсатора С5. Запобіжник Пр2 виключає осцилятор на випадок пробою конденсатора С6. Для усунення радіозавад в колі живлення осцилятор обладнаний фільтром з двох захисних дроселів Др1 і Др2 та чотирьох конденсаторів С1, С2, С3 і С4.

Фільтр захищає коло живлення від струмів високої частоти. Для загального захисту від радіозавад осцилятор має екранований металевий кожух.

Осцилятори послідовного включення (М-3, ОС-1) використовують в установках для дугового зварювання в захисних газах. Вони забезпечують більш надійний захист генератора (або силового випрямляча) від пробою високочастотною напругою осцилятора.

Останнім часом використовуються портативні зварювальні установки з перетворенням частоти, що дозволяє значно зменшити габарити і вагу апаратів. Структурна схема такого апарату приведена на рис. 6.37.

4.Установки контактного електрозварювання.

Більшість машин контактного зварювання змінного струму - однофазні. Їх зварювальні трансформатори мають магнітопроводи стержневого або броньового типу, набрані з пластин або виті з холоднокатаної стрічки.

Первинна обмотка трансформатора - дискова з мідного проводу, який ізольований скловолокном. Вторинна обмотка представляє собою один виток або декілька витків, поєднаних паралельно. Конструктивно вторинна обмотка може бути виконана по-різному. Її витки виготовляють литими з алюмінієво- го сплаву з внутрішнєю стальною трубкою для охолоджувальної води.

Паралельні витки з'єднані між собою за допомогою мідних контактних колодок. Обмотки трансформатора після зборки заливають епоксидним компаундом. Для отримання високоякісного точкового або шовного зварювання при високій продуктивності необхідно витримувати задане значення зварювального струму, строго визначений час його протікання і час паузи для кожного циклу зварювання.

Схеми силового кола і керування установкою електроконтактного зварювання приведені на рис. 6.38.

а) б)

Рис. 6.38. Схема силового кола а) і схема керування установкою електроконтактного зварювання б). TV - силовий трансформатор; ТП - тиристорний перетворювач; ПЗР - пристрій задачі режимів; ПВЧ - пристрій витримок часу; БІФК - блок імпульсно-фазового керування.

Конструкція машини точкового зварювання загального призначення типу АТП-50 приведена на рис. 6.39.

Рис. 6.39. Конструкція точкової машини АТП-50. 1 - педаль включення; 2 - механічний контактор; 3 - електродні тримачі; 4, 9, 8, 10 - важелі; 5 - пружина; 6 - регулювальні гайки; 7, 11 - вісі; 12 - собачка; 13 - тяга.

Контрольні запитання.

1. Галузь використання та класифікація електротермічного обладнання.

2. Принцип дії та види конструкції печей опору.

3. Електрообладнання печей опору. Схеми регулювання нагріву.

4. Електрообладнання електродугових печей.

5. Схема регулювання потужності електродугової печі.

6. Види установок індукційного нагріву.

7. Принцип дії та будова установок прямого нагріву.

8. Види електричного зварювання.

9. Конструкція та принципи дії зварювальних трансформаторів.

10. Конструкція та принципи дії зварювальних генераторів.

11. Робота електричної схеми зварювального випрямляча.

12. Способи регулювання зварювального струму.

13. Робота схеми керування установкою електроконтактного зварювання.

14. Схема підключення зварювального трансформатора.

Розділ 7. "Електроустаткування для електрофізичної та електрохімічної обробки"

1. Електроустаткування гальванічних установок.

1.Призначення і принцип дії гальванічних установок.

Гальванічні установки призначені для нанесення металевого покриття на інши метали. Найбіль поширеним є електролітичний спосіб - гальваностегія.

Вироб (катод) з'єднується з негативним полюсом джерела постійного струму і занурюється в вану з електролітом - кислотним або лужним розчіном, який вміщує іони покривного металу. В вану занурюється також електрод з покривного металу (анод), який з'єднаний з позитивним полюсом джерела струму. В процесі електролізу метал аноду переноситься через електроліт і осаджується на виробі.

Для підвищення корозійної стійкості виробів з алюмінію та його сплавів використовують потовщення оксидної плівки до 10 - 12 мкм. Цей процес характерний тім, що анодом служить сам вироб.

Кількість осадженого металу пропорційна кількості електрики, яка пройшла через електроліт з врахунком втрат з-за побічних хімічних реакцій, витіку струму та інших причин.

Час витримки Т, хв., виробів в гальванічній ванні для отримання шару покриття товщиною h, мкм, визначається по формулі:

с - електрохімічний еквівалент покривної речовини, кг/К,

зт - катодний вихід металу по струму (відношення фактичної кількості виділеної речовини до теоретичної),

с - густина покривної речовини, кг/м3,

д - катодна густина струму, А/м2.

Гальванічна ванна являє собою прямокутні резервуари з листової сталі, футеруються матеріалом, стійким до впливу кислот і лугів (свинцем, гумою або вініпластом).

Схеми живлення гальванічних ванн забезпечують струми до декількох тисяч ампер при напрузі 6 - 12 В. Напівпровідникові з некерованими вентилями (сер. ВАКГ, ВАЗ) та тиристорні випрямлячі (сер. ВАК, ВАКР) являються останнім часом основними видами джерел живлення установок гальванічного покриття і випускаються на струми від 100 до 25000 А і напруги від 6 до 48 В.

Електричні схеми таких установок надані на рис. 7.1.

Рис. 7.1. Схеми електроживлення гальванічних установок, а) - з некерованим випрямлячем, б) - з керованим випрямлячем.

ВА - ввідний автомат;

КЛ - лінійний контактор;

ПН - перемикач напруги;

Тр - трансформатор;

РВ - реактор вирівняльний;

Др - дросель насичення;

БД - блок діодів;

ТП - тиристорний перетворювач;

БСО - блок струмового обмеження;

БК - блок керування;

ПК - пульт керування;

ПЗЗ - перемикач зворотного зв'язку;

ЗС, ЗН, ЗГС - датчики зворотного

а) б) зв'язку по струму, напрузі і густині струму відповідно;

Rз - резистор задатчика режиму.

Наявність перемикача зворотного зв'язку дозволяє виконувати регулювання режиму роботи вани з різними типами зворотних зв'язків.

В багатьох гальванічних цехах живлення декількох ван здійснюється від загального джерела живлення постійного струму ДПС (рис. 7.2). В цьому випадку для регулювання струму в колі кожної вани вмикається реостат Rpeг.B. Якщо для процесу покриття потребується напруга більша, ніж дає одне джерело, використовують послідовне включення джерел.

Рис. 7.2. Схеми включення гальванічних ван а) по двопровідній схемі, б) по трьохпровідній схемі.

В автоматичних конвеєрних установках гальванічного покриття всі операції механізовані, починаючи від знежирювання до сушіння виробів. Конвеєрні лінії цих установок приводяться в рух електроприводом з широким діапазоном регулювання для забезпечення часу витримки виробів в гальванічній ванні.

Для підтримання необхідного режиму і параметрів гальванічних ванн використовують автоматичні пристрої -- регулятори густини струму, температурного режиму, заданої кислотності та рівню електроліту.

Регулятори густини струму працюють на принципі вимірювального елементу, який отримує вхідний сигнал від зонда, зануреного в ванну з електролітом і передаючого вихідний сигнал на серводвигун регулю -ючого трансформатора. Схема регулятора представлена на рис. 7.3.

Рис. 7.3. Схема регулятора густини струму. Uв - вихідна напруга вимірювального елементу; Ік - струм вимірювального зонду; Д - серводвигун з обмоткою збудження ОЗ; АТ - автотрансформатор; А-К-А - електроди зонду; Rш - опір шунта; Rп - підстроювальний опір.

Регулятор підтримує задану густину струму в електроліті, яка пропорційна струму в вимірювальному зонді Ік. Цей струм, протікаючи по опору Rш, створює падіння напруги, яка потрапляє на вхід вимірювального елемента (на схемі не показаний). Вихідний параметр вимірювального елемента компенсується до нуля підстроювальним опором Rп. При роботі ванн відбувається відхилення густини струму від заданого значення, в опорі Rш створюється падіння напруги. При цьому компенсація порушується і на виході вимірювального елемента з'являється сигнал, який впливає на серводвигун Д. Останній переміщує движок автотрансформатора в напрямку зменшення отриманого сигналу.

Для регулювання кислотності електроліту використовується регулятор заданої кислотності електроліту (рН), приведений на рис. 7.3.

Рис.7.4. Схема підтримання заданої кислотності електроліту.

Датчик відбирає проби електроліту в ванні і в залежності від змісту рН-іонів на виході датчика з'являється напруга, яка вимірюється рН-метром. Цей прилад настроюється на визначене значення рН, відхилення від якого призводить до замикання контактів рН-метра. Останніми включаються реле К1, контакти якого включають електромагніт YC крана-дозатора кислоти і реле часу КТ. По закінченні заданої витримки часу реле КТ вмикає реле К2, яке відключає реле К1 і електромагніт YC. Подача кислоти в ванну припиняється. При роботі ванн гальванічного покриття відбувається витрата електроліту за рахунок виносу його з виробами і випарювання при високих температурах в ваннах. Тому ванни мають регулятори рівню електроліту, датчиками яких являються поплавкові реле та інші прилади, які вимірюють рівень.

В якості регулятора температурного режиму в ванне використовують електроконтактні термометри, контакти якого при визначених змінах температури замикаються, термометри опору та термоелектричні термометри. Через проміжне реле К цей сигнал передається на включення електромагніту, який керує вентилем гарячої води, пару, або на включення нагрівальних елементів, які вбудовані в стінки ванни.

Для підвищення швидкості процесу і поліпшення якості покриття використовують реверс струму в ванні. Реверс переключає полярність на джерелі живлення або безпосередньо на ванні з використанням контакторів на великі струми.

Автоматизацію всієї лінії гальванічного покриття здійснюється в функції шляху за допомогою кінцевих вимикачів.

2. Електроустаткування установок електростатичного фарбування.

1. Призначення, принцип дії та будова установок.

На установках електростатичного фарбування фарбуються різні вироби, в тому числі корпуса електричних машин і апаратів.

Сутність методу фарбування розпиленням в електростатичному полі високої напруги до 140 кВ складається в тому, що між заземленим виробом , який фарбується і так названим коронувальним електродом, який знаходиться під негативним потенціалом, створюється постійне електричне поле, в яке вводиться розпилений лакофарбовий матеріал. Потрапляючи в це поле, частинки (дрібні краплі) матеріалу придбають негативний заряд і рухаються по лініям поля до виробу.

Фарбування ведуть в спеціальній камері, яка служить для огородження електродної системи, яка знаходиться під високою напругою, а також запобігає від запилення фарбовані вироби. Камера виконується металевою, прохідного типу, частково засклована і добре освітлюється для спостерігання за процесом. Вхід в камеру має блокування безпечності. Розміри, камери визначаються умовами виробництва. На рис. 7.5. представлена схема електрофарбувальної камери.

Рис. 7.5. Схема електрофарбувальної камери.

1 - вироби; 2 - конвеєр; 3 - ізольована стійка; 4 - розпилювач; 5 - очищувач повітря; 6 - бачок з мішалкою для фарби; 7 - пульт дистанційного керування; 8 - дозуючий пристрій; 9 - прохідний ізолятор; 10 - розрядник; 11 - струмопровід; 12 - додатковий опір; 13 - кенотрон; 14 - трансформатор розжарювання; 15 - підвищувальний трансформатор; 16 - ізольований корпус; ВВУ - високовольтна установка.

Приводи механізмів електрофарбувальних установок виконуються від асинхронних двигунів в вибухозахищеному виконанні (для приводу відцентрових вентиляторів, турбін розпилювачів, насосу дозуючих пристроїв, розміщувачів фарби, коливання розпилювачів).

Керування двигунами механізмів виконується за допомогою магнітних пускачів и кнопкових станцій.

Основні блокувальні пристрої в схемах керування установок електроста -тичного фарбування забезпечують неможливість: 1) включення високої напруги сторонніми особами; 2) пуску конвеєру без попереджувального звукового сигналу і послідуючої витримки часу протягом 5--15 с; 3) вклю-чення високої напруги в тих випадках, коли не подана напруга на нитку розжарювання кенотрону; 4) при відкритому огородженні фарбувальної камери і кабіни з обладнанням високої напруги; 5) регулятор високої напруги не знаходиться в вихідному положенні; 6) включення розпилювача при відключеній вентиляції, нерухомому конвеєрі, виключеній високій напрузі; 7) включення високої напруги при виключеній вентиляції.

Всі елементи установки електростатичного фарбування, які підлягають заземленню (камера, стійки розпилювачів, конвеєр, вентиляційна система та ін.), заземлюються відповідно правилам заземлення установок високої напруги.

Джерела живлення установок електростатичного фарбування.

Електроживлення установок електростатичного фарбування здійснюється від випрямляючих пристроїв (рис. 7.6.).

Рис. 7.6. Електрична схема пристрою В-140-5.

Коронувальний електрод КЭ живиться однопівперіодною напругою від выпрямляча, який складається з кенотрона високої напруги ВК типа КР-220 і підвищувального трансформатора ТрВ. Первинна обмотка цього трансформатора підключена до мережі 220 В через автотрансформатор AT, який дозволяє плавно регулювати випрямленою напругою в межах від 65 до 140 кВ. Трансформатор Тр2 розжарювання кенотрона включений через настроювальний реостат RH. Для контролю напруги на коронувальному електроді служить вольтметр V. Струм навантаження випрямляча високої напруги вимірюється мікроамперметром µA на 500 мкА, межі вимірювання якого можуть бути збільшені в 10 разів за допомогою шунта Rш2 з вимикачем ВШ. Для запобігання мікроамперметра від високочастотних струмів служить конденсатор С2.

Включення високої напруги виконується за допомогою головного контактора КГ після натискання пускової кнопки КнП. Одночасно автоматичний розрядник РкА знімає заземлення з негативного полюса кола високої напруги. При перевантаженнях по струму спрацьовує максимальне реле РМ і відключає контактор КГ. Як і при відключенні установки кнопкою КнС разом з контактором КГ втрачає живлення електромагніт розрядника РкА, який заземлює коронувальний електрод КЭ.

В коло високої напруги послідовно з обмежувальним резистором R0 включено також іскро-попереджувальний пристрій ИПУ. Призначення ИПУ - попередити іскровий пробій між коронувальним електродом КЭ і виробом И, який може виникнути під час розкачування виробів на конвеєрі К, обриві електродних проволок, падіння виробу на коронувальний електрод і т. п. Іскровий розряд в деяких випадках викликає загорання фарби на виробі, тому іскро-попереджувальний пристрій повинен бути надшвидкодіючим. Дане ИПУ являє собою тиратронне реле, яке в аварійних випадках знімає високу напругу з коронувального електроду протягом одної міліонної частини секунди.

Вузол ИПУ оформлений конструктивно в вигляді самостійного блока, в бакелітовому циліндрі, який заповнений маслом.

Секціонований тиратрон високої напруги СТ блоку ИПУ включений паралельно кенотрону ВК. Напруга на коронувальний електрод потрапляє через пентод Л, в коло катоду якого включений резистор зміщення R1. На екранну сітку пентоду подається позитивний потенціал від випрямляча Вп через фільтр R3, СЗ. Живлення випрямляча Вп і кіл розжарювання тиратрону і пентоду здійснюється від трансформатора Tpl, який в свою чергу підключений до мережі 220 В через стабілізатор напруги СН.

Якщо виникло замикання коронувального електроду КЭ з виробом И, збільшується анодний струм пентоду Л і напруга зміщення на опорі R1. Внутрішній опір пентоду різко зростає, тому на керуючу сітку тиратрону СТ подається відпираючій потенціал, тиратрон запалюється і шунтує коло високої напруги і знімає напругу з коронувального електроду. Після цього реле РМ відключає контактор КГ.

Трансформатор ТрЗ служить для живлення сигнальних ламп пониженою напругою. Лампа 8ЛС контролює наявність напруги па схемі; лампа 7JIC ("світлофор"), встановлена на вході в фарбувальну камеру, загорається при включенні високої напруги. Інші сигнальні лампи призначені для контролю за роботою допоміжних пристроїв установки.

Крім захисту кола високої напруги від перевантаження і іскрового розряду, в схемі передбачений захист від к. з. в трансформаторі ТрВ і на стороні низької напруги плавкими запобіжниками Пр. Конденсатори С1 захищають живлячу мережу від радіозавад. Мікроамперметр і обмотка реле РМ захищені від перенапруг іскровим проміжком ИП.

Електроапаратура керування і захисту випрямляючого пристрою високої напруги розміщена в пульті керування, на кришці якого знаходяться прилади, вимикачі, сигнальні лампи і кнопки КнП, КнС. Іноді також використовують додаткові підвісні пульти керування.

3. Електроустаткування установок електроерозійної обробки матеріалів.

1. Призначення, принцип дії і загальна будова електроерозійного верстату.

Електроерозійна обробка сталі, твердих сплавів та других струмопровідних матеріалів являється однім з різновидів електротехнології - методів розмір - ної обробки, в основу яких покладено використання термічної, хімічної або комбінованої дії електричного струму. Вона використовується в тих випад - ках, коли обробка матеріалів звичайними механічними способами різання пов'язана з великими труднощами, а підчас і взагалі неможлива.

Електроерозійна обробка заснована на ефекті корисного знімання металу з заготовки в результаті теплової дії коротких за часом уніполярних імпульсів- електричної енергії. Ця енергія виділяється в каналі електричного розряду між поверхнею заготовки (деталі) і електродом - інструментом, зануреним в рідке середовище (гас, солярові або машинні масла, дистильовану і технічну воду). Слідуючи один за одним через проміжок електрод - заготовка імпульсні розряди з амплітудою струму в сотні і тисячі ампер виплавляють і випаровують мікропорції матеріалу заготовки. Краплі і пари розплавленого матеріалу завдяки залишковому тиску в області розряду викидаються за її межи і захолонюють в робочій рідині в вигляді дрібних частинок, які не осаджуються на електроді-інструменті. Останній, таким чином, отримує можливість втручатися в заготовку. При електроерозійній обробці немає необхідності в інструментах більш твердих, ніж матеріал заготовки. Електрод-інструмент при електроерозійній обробці служить для підведення імпульсів електричної енергії до заготовки. Механічної дії на деталь він не створює. Операції, які виконуються таким способом, получили назву копіювально-прошивних.

Відрізняють два види електроерозійної обробки: електроімпульсну, при якій використовується дугова форма електричного розряду, і електроіскрову, для який типічною є іскрова форма розряду. При електроіскровій обробці імпульсами (з енергією імпульсу від сотих частин до одиниць джоулів і тривалістю Ті <10- 4 с) великої частоти (до десятків і сотень кілогерц) деталь, як правило, являється анодом (так названа пряма полярність). Електроімпульсна обробка виконується більш широкими імпульсами (з енергією від одиниць до декількох десятків джоулів і Ті >10- 4 с) меншої частоти (до сотень і тисяч герц) і звичайно при зворотний полярності, коли деталь являється катодом.

Продуктивність електроерозійної обробки - кількість металу, який знімається з деталі в одиницю часу і зношення електроду-інструменту залежать від потужності, частоти і тривалості імпульсів, їх полярності та форми, складу робочої рідини, матеріалу деталі і інструменту. Тому для кожного конкретного випадку обробки є свій оптимальний режим, тобто найкраще сполучення даних факторів.

Електроерозійна обробка використовується при виготовленні деталей для прошивання отворив (круглого і складного профілю), прорізання канавок, пазив и шліців, виготовлення матриць штампів, обробки порожнин прес-форм, виготовлення і профілювання твердосплавних різців, шліфування площин постійних магнітів і т. д. Електроімпульсна обробка продуктивніша і економічно вигідніша за електроіскрову завдяки використанню більш потужних імпульсів. В свою чергу електроіскрова обробка дозволяє отримати більш високу, точність і чистоту поверхні.

Для виконання електроерозійної обробки використовують електроерозійні верстати (рис. 7.7.).

Рис. 7.7. Зовнішній вигляд електроерозійного верстату мод. 183.

1 - основа;

2 - ванна з робочою рідиною;

3 - робочій стіл;

4 - кронштейн стійки;

5 - електродотримач;

6 - напрямні поперечного супорту;

7 - поперечний супорт з робочою головкою;

8 - поздовжній супорт;

9 - напрямні стійки;

10 - стійка;

11 - пульт керування.

На столі верстату встановлюються деталі розміром 1100Ч400Ч120 мм. Механізм подачі з електроприводом знаходиться в робочій головці і забезпечує рух подачі електроду - інструменту по поздовжній осі головки.

2.Електроустаткування електроерозійного верстата.

1. Генератори імпульсів.

Для нормального ходу процесу електроерозійної обробки необхідно щоб між електродом - інструментом і виробом проходив стабільний імпульсний струм і попереджував ся його перехід в безперервний дуговий розряд.

Формування імпульсів струму здійснюється за допомогою спеціальних генераторів імпульсів, схеми яких представлені на рис. 7.8.

Рис. 7.8. Принципові схеми генераторів імпульсів електроерозійних верстатів.

ДПС - джерело постійного струму; Е - електрод; Д - деталь; МГІ - машинний генератор імпульсів; ДС - джерело струму; ЗГ - задавальний генератор; ПП - проміжний підсилювач; СБ - силовий блок; ПБ - підпалювальний блок; Др - діод розділювальний.

В релаксаційному генераторі типу RC (рис. 7.8, а) від джерела постійного струму ДПС з напругою 100--250 В через струмообмежувальний опір R конденсатор С запасає енергію. Напруга на конденсаторі підвищується до Uпр, при якому відбувається пробій проміжку між електродом-інструментом Е і деталлю Д. Енергія, яка запасена в конденсаторі, виділяється в проміжку Е-Д в вигляді імпульсу струму Іі. По мірі розряду конденсатора напруга на йому падає і через деякий час становиться менше значення, при якому може підтримуватися провідний стан проміжку Е-Д. Струм Іі швидко зменшується і припиняється. Одразу ж починається заряд конденсатора, і описаний процес повторюється з частотою, яка залежить від параметрів схеми. Регулювання частоти слідування і параметрів імпульсів здійснюється шляхом зміни ємності конденсатора С (підключенням різних конденсаторів). Генератор RC дає імпульси великої частоти (до 200 Гц) шпаруватості. Шпаруватість q імпульсу - відношення інтервалу часу між сусідніми імпульсами до часу тривалості імпульсу. Середня потужність генераторів типу RC -- від 0,05 до 10 кВт. Основні їх переваги -- простота і надійність.

На рис. 7.8,б приведена принципова схема машинного генератора імпульсів типу МГІ. Імпульс енергії подається на проміжок Е -Д через струмообмежувальний опір R від спеціального індукторного генератора МГІ на частоту 400 Гц з щітковим комутатором для отримання уніполярної напруги на виході генератора. Генератори такого типу дають потужні імпульси (десятки кіловат) з малою шпаруватістю і використовуються для режимів чорнової обробки. Інші конструкції машинних індукторних генераторів типу МГІ розраховані на більш високі частоти.

Розповсюдження получили також широкодіапазонні генератори імпульсів на транзисторах (рис. 7.8, в). Задавальний частоту імпульсів генератор ЗГ через проміжний підсилювач ПП відкриває на заданий час силовий транзисторний блок СБ (транзистори працюють в режимі ключа). Блок СБ приєднаний до джерела живлення ДС (випрямляча) з напругою 50 - 60 В. Одночасно підпалювальний блок ПБ видає короткий імпульс з напругою амплітудою 150--300 В (підпалювальний імпульс), який пробиває проміжок Е-Д. Тепер по проміжку Е-Д по колу від джерела струму ДС через блок СБ і розділювальний діод Др проходить імпульс струму заданої форми, амплітуди і тривалості. Широкодіапазонні транзисторні генератори імпульсів типу ШГІ забезпечують середню потужність на виході до 4 кВт при частотах от 0,1 до 440 кГц при будь якій необхідній шаруватості імпульсів.

Автоматичні регулятори (автоматичні електроприводи подачі).

В процесі електроерозійної обробки по мірі видалення матеріалу деталі і зношення електроду-інструменту відбувається збільшення проміжку Е - Д, тому необхідно безперервне наближення електрода до деталі. Воно забезпечується за допомогою автоматичного регулятора подачі електрода, який підтримує визначену величину проміжку Е - Д для заданого режиму обробки.

На рис. 7.9. показані електричні схеми автоматичних регуляторів.

Рис. 7.9. Схеми автоматичних регуляторів електроерозійних верстатів.

На рис. 7.9, а) схема з безпосереднім включенням (без підсилювача). Для приводу подачі електроду-інструменту використовується двигун постійного струму з незалежним збудженням. Якір двигуна Д включений в діагональ моста, плечі якого створені потенціометром Rрег, струмо-обмежувальним резистором R генератора імпульсів типу RC і розрядним проміжком Е-Д. Обмотка збудження двигуна ОЗД живиться від джерела постійного струму генератора імпульсів. Двигун Д спеціального виконання має високу чутливість до зміни напруги і струму якоря. Напруга і струм зрушення двигуна не більше З В і 0,16 А.

Контрольованим параметром для регулятора являється середня напруга на проміжку Е-Д. Якщо режим обробки відповідає заданому, то міст збалансований і двигун нерухомий. Коли середня напруга на проміжку Е-Д відхиляється від заданої в ту чи іншу сторону, на якорі двигуна з'являється напруга відповідної полярності, двигун починає обертатися і переміщує за допомогою ходового гвинта електрод-інструмент в необхідному напрямку. Задана середня напруга встановлюється потенціометром Rрег.

З метою підвищення чутливості регулятора використовують схеми живлення якоря двигуна подачі електроду через проміжний підсилювач (електромашинний, транзисторний або тиристорний).

Для прикладу на рис. 7.9, б) приведена схема регулятора з електромашинним проміжним підсилювачем. В даному випадку в якості генератора імпульсів використано машинний генератор МГІ. Проміжний підсилювач представляє собою невеликий генератор постійного струму Г с двома обмотками збудження ОЗ1 і ОЗ2, який приводиться до обертання асинхронним двигуном Д1 з короткозамкненим ротором. Генератор Г живить якір двигуна Д подачі електроду-інструменту.

Обмотка ОЗ1 включена через потенціометр R1 на падіння напруги в струмообмежувальному резисторі R, яке пропорційне струму через проміжок Е-Д. Обмотка ОЗ2 включена через потенціометр R2 на напругу цього проміжку. При цьому МРС обмоток направлені зустрічно. В нормальному (заданому) режимі обробки результуюча МРС Fг генератора Г дорівнює нулю. Якщо проміжок Е-Д збільшиться, то відповідно зростає напруга на ньому, а струм зменшиться. В результаті появиться МДС Fг < 0, генератор збудиться, що приведе до зрушення двигуна Д і переміщенню електроду-інструменту в сторону зменшення проміжку Е-Д. При Fг > 0 рух електроду-інструменту буде відбуватися в протилежному напрямку.

Електрична схема електроерозійного верстата мод. 18М2.

Основними елементами електричної частини електроерозійного верстата являються генератор імпульсів, автоматичний регулятор подачі, допоміжні електроприводи підйому ванни, переміщення робочої головки та інших вузлів верстата, пристрої для регулювання режимів обробки, контролю і захисту.

На рис. 7.10. приведена електрична схема копіювально-прошивочного електроерозійного верстата загального призначення моделі 18М2. Потужність, що споживається верстатом, не більше 7 кВА. Об'єм робочої рідини (солярове масло) 250 л.

Двигун Д1 переміщення ванни з робочою рідиною асинхронний, с короткозамкненим ротором. До мережі 380 В двигун підключається реверсивними контакторами КП і КО. Про наявність напруги мережі сигналізує лампа ЛС1.

Для підйому ванни двигун Д1 включається кнопкою КнП, для її опускання - кнопкою КнО. Кінцеві вимикачі ВКП и ВКО обмежують граничні положення ванни. На схемі позначені: КРС1 і КРС2 - контактні роз'ємні з'єднання (Ш -- штир, Г -- гніздо).

Рис. 7. 10. Схема копіювално-прошивочного електроерозійного верстата мод. 18М2.

Живлення RC-генераторів імпульсів ГІ здійснюється від джерела постійного струму (генератора або випрямляча) з вихідною напругою 220 В (на схемі не показаний).

Установка робочої частоти імпульсів виконується кнопками с защіпкою КнР1 - КнР5, які підключають конденсатори С1 - С5 до проміжку електрод - деталь (Е - Д). При цьому кожному конденсатору буде відповідати визначений струмообмежувальний резистор R1 - R5. Конденсатор С6 і резистор R6 включені постійно. Таким чином, можна задати шість режимів обробки по частоті. Для самого тонкого режиму використовують комбінацію С6, R6 при виключених кнопках КнР1 - КнР5.

Автоматичний регулятор подачі електродів з двигуном Д виконаний по схемі (рис. 7.9, а). Встановлення середньої напруги на проміжку Е - Д здійснюється за допомогою потенціометра R7. Для контролю служить вольтметр V при правому положенні перемикача П. В лівому положенні перемикача контролюється напруга живлення генератора ГІ.

Робота схеми відбувається наступним чином. Для підйому ванни натискається кнопка КнП, включаються контактор КП і двигун Д1. Ванна піднімається. По досягненні нею необхідного положення кнопку КнП відпускають, і ванна зупиняється. В робочому положенні ванни контакт кінцевого вимикача ВКР замкнеться, тому буде подана напруга на котушку контактора КГ. Якщо попередньо було включено джерело живлення постійного струму 220 В, то після натискання на кнопку КнГ включиться контактор КГ и приєднає Ґ І до джерела живлення. При цьому включиться реле напруги РН и загориться сигнальна лампа ЛС2, контакт РН заблокує кнопку КнГ. На обмотку збудження ОЗД двигуна Д буде подана напруга 220 В.

Тому як електрод Е відведений від деталі Д, на якір двигуна Д через повзунок потенціометра R7 подається частина напруги джерела живлення, і двигун переміщує електрод по направленню до поверхні деталі. Коли електрод приблизиться до деталі настільки, що виникне пробій проміжку Е - Д, почнеться робочий процес електроерозійної обробки при автоматичному підтриманні регулятором заданого режиму. Натискання на кнопку реверсу КнРП припиняє робочий процес, тому що один кінець обмотки якоря двигуна Д переключається з негативного електрода на позитивний полюс джерела, двигун реверсується і відводить електрод від деталі.

Електричні схеми багатьох електроерозійних верстатів інших моделей подібні розглянутій.

Рис. 7.11. Сучасний електроерозійний прошивочний верстат з ЧПУ.

4. Електроустаткування установок ультразвукової обробки.

1. Призначення і принцип дії установок ультразвукової обробки.

...