Реферат: Сварочный аппарат

обеспечить стабильное горение дуги переменного тока;

уменьшить разбрызгивание электродного металла при сварке;

выполнять сварку переменным током покрытыми электродами (типа УОНИ, ОЗЛ, ЦЛ и т. п.), предназначенными для сварки постоянным током.

ИИПТ НАН Украины предлагает новый универсальный блок снижения напряжения холостого хода ОНХХ-500 для переменного и постоянного тока. Блок предназначен для повышения электробезопасности сварочных работ и необходим при сварке в условиях повышенной опасности и особо опасных условиях эксплуатации (в замкнутых и стесненных условиях - туннелях, колодцах и т.п.). Блок должен эксплуатироваться совместно со сварочными трансформаторами, имеющими напряжение холостого хода не более 80В и номинальным током до 500А или со сварочными выпрямителями с напряжением холостого хода не более 100В и номинальным током до 500А.

Предприятие "ЮжНИИМФэлектро" (Киев) по заданию Госнадзорохрантруда разработало и освоило серийный выпуск энергосберегающих ограничителей напряжения холостого хода. Они обеспечивают необходимый уровень электробезопасности при производстве сварочных работ с применением сварочных трансформаторов и выпрямителей, имеющих напряжение холостого хода трансформатора в пределах от 42 до 80 В и номинальный (вторичный) сварочный ток до 500 А. Эти устройства имеют наименование "Выключатель напряжения холостого хода источников сварочного тока типа "ВИСТ-1" и выпускаются по ТУ У З1. 22505634.001 - 98.

Применение выключателей типа "ВИСТ-1" позволяет существенно экономить электроэнергию, так как при размыкании сварочной цепи выключатель полностью отключает сварочное оборудование от электрической сети, тем самым исключается режим холостого хода сварочного трансформатора, который забирает приблизительно 80% всего рабочего времени.

Конструктивное исполнение выключателей типа "ВИСТ-1" позволяет применять их с одно-, двух- и трехфазным сварочным оборудованием, в том числе имеющим в своем составе тиристорный выпрямительный блок. Быстрое действие выключателей при замыкании сварочной цепи позволяет выполнять все виды электросварочных работ.

Расчет ограничителей

Как известно опасность для жизни человека представляет не напряжение, а ток. Поэтому для обеспечения безопасности при работе со сварочным трансформатором можно предложить 2 схемы решения. Первый выход - ограничить ток, который может пройти через тело человека, при прикосновении на холостом ходу к обоим электродам.

Второй - ограничить напряжение холостого хода. Поэтому в работе предложены 2 схемы.

Первая схема - ограничитель тока, вторая ограничитель напряжения холостого хода.

Ограничитель тока

Схема ограничителя тока приведена на рис. 11. Принцип работы схемы следующий: при замыкании цепь вторичной обмотки по ветке 2а пойдет ток. Его значение ограничивается конденсатором С1. На вторичной обмотке трансформатора ТP2 по закону Фарадея появляется э.д.с. индукции 5В. Напряжение со вторичной обмотки выпрямляется диодным мостом D1, конденсатором С2 сглаживаются пульсации. В итоге на стабилитроне D2 получаем стабильное напряжение 4В, которое поступает на затвор транзистора Т1. Транзистор Т1 открывается и на резисторе R1 появляется напряжение, достаточное чтобы открыть мощный IGBT транзистор T2. После этого ток идет по ветке 2б. При размыкании цепи транзистор T2 закроется.

Рис. 11. Схема ограничителя тока.

, где I = 5 мА-безопасный для человека ток, согласно таб. 2, U = 60 В-напряжение на вторичной обмотке трансформатора T1, , где f = 50 Гц-частота переменного тока в сети.

D1-диодный мост КЦ405А, максимально допустимый ток которого намного превышает текущий по нему в схеме.

С2=200мкФ,( 20V).

, резистор нужен для задания нужного режима работы стабилитрона. В данном случае режим работы задается током в 10мА.

D2-стабилитрон 2С139А

R1=100, падение напряжения на нам подается на затвор Т2.

T1-транзистор КТ504А.

T2-мощный IGBT транзистор IPT30GT60AR (фирма Advanced Power Technology), максимальный постоянный ток до 80А, ток текущий в схеме зависит мощности трансформатора и обычно не превышает 70А.

Rn - эффективное сопротивление плазменного канала дуги, составляет единицы Ом.

Ограничитель напряжения

Схема ограничителя напряжения приведена на рис.12. Принцип работы следующий: пока вторичная цепь трансформатора не замкнута ток по первичной цепи идет через конденсатор С2, поэтому э.д.с. индукции, наведенное во вторичной обмотке будет равна , что, согласно табл. 2, составляет безопасное значение 5В. Для этого ток первичной обмотки согласно закону Фарадея необходимо уменьшить в k раз, где , где 60В это значение напряжения во вторичной обмотке без ограничения, 5В это значение напряжения во вторичной обмотке после ограничения.

Конденсатором С3 ограничен максимальный допустимый ток в низковольтной цепи. Максимальное значение тока составляет I=40мА, этого вполне достаточно для открытия стабилитрона и транзисторов. Следовательно, значение емкости не должно превышать

Заключение

Мы рассмотрели принцип работы сварочного аппарата, виды и типы современной сварки, некоторые особенности работы со сварочным оборудованием. Обратили внимание на технологию изготовления тех или иных сварочных принадлежностей, и выяснили условия безопасной работы с электросварочным оборудованием. Ознакомились со сварочной терминологией и узнали, как правильно произвести расчет сварочного трансформатора. Разработали несколько схем, зачищающих сварщика от поражения электрическим током.

Список литературы

1. Вересов Г. П. Электропитание бытовой РЭА. М.,1983.

2. Белопольский И. И., Пикалова Л. Г. Расчет трансформаторов и дросселей малой мощности. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1963. - 272с.

3. Сидоров И. Н., Скорняков С. В. Трансформаторы бытовой РЭА. М.: Радио и связь, 1994. - 367с.