2 Haupttypen des DC-Schweißgenerators

Dieser Artikel beleuchtet die zwei Haupttypen von Gleichstromschweißgeneratoren. Die Typen sind: 1. Generator der Oppositionsserie 2. DC-Schweißgenerator mit geteiltem Pol.

Geben Sie # 1 ein. Opposition Series Generator:

ein. Separat aufgeregt:

Eine schematische Darstellung der elektrischen Schaltung eines separat angeregten Generators der Gegenreihenserie ist in Abb. 4.21 (a) dargestellt.

Dieser Generator hat zwei Feldwicklungen. Das als separates Anregungsfeld bezeichnete Element erzeugt einen konstanten magnetischen Fluss ɸ m und wird durch einen ferro-resonanten Spannungsregler und einen Siliziumgleichrichter, die beide am Generatorrahmen montiert sind, mit Wechselstrom erregt. Das andere Feld, das als Oppositionsserienfeld bezeichnet wird, ist in Reihe mit der Schweißschaltung angeordnet. Bei keiner Last fließt ein Strom durch die Reihenfeldwicklung, und die EMK des Generators ist ausschließlich auf den magnetischen Fluss ɸ m zurückzuführen .

Wenn die Schweißschaltung abgeschlossen ist und ein Lichtbogen gezündet wird, erzeugt die Reihenwicklung einen variierenden magnetischen Fluss ɸ o, der dem Hauptfeldfluss ɸ m entgegenwirkt . Mit dem Anstieg des Schweißstroms nimmt auch die Wirkung des entgegengesetzten Serienfeldes zu, so dass der gesamte magnetische Fluss abnimmt und die Anschlussspannung des Generators herabgesetzt wird.

Bei einem Kurzschluss werden die beiden Magnetflüsse nahezu gleich groß, der gesamte Magnetfluss bricht zusammen und die Anschlussspannung des Generators fällt auf null. Der Effekt des entgegengesetzten Serienfeldes besteht also darin, eine herabgesetzte Volt-Ampere-Charakteristik zu erzeugen. Der Schweißstrom kann stufenlos eingestellt werden, indem der Hauptfluss ɸ m mit einem Rheostat R h variiert wird.

b. Selbst aufgeregt:

Ein Schaltbild eines selbsterregten Seriengenerators ist in Abb. 4.21 (b) dargestellt. Wie aus dem Diagramm ersichtlich ist, wird die Feldwicklung von einer Hälfte der Ankerwicklung des Generators selbst mit Energie versorgt. Deshalb befindet sich zwischen den Hauptbürsten a und b eine dritte Bürste c. Aus diesem Grund ist es auch als DRITTER PINSEL GENERATOR bekannt. Unter Last bleibt die Spannung zwischen den Bürsten a und c praktisch konstant, und die Selbsterregungsfeldwicklung, die über die beiden Bürsten geschaltet ist, erzeugt ein konstantes Magnetfeld ɸ m

Wenn der Lichtbogen ausgelöst wird, fließt der Schweißstrom in der Reihenfeldwicklung, die so verbunden ist, dass sein magnetischer Fluss ɸ 0 dem Magnetfeld ɸ m des Erregers entgegenwirkt. Je größer der Strom in der Schweißschaltung ist, desto stärker ist die Kompensation der Reihenwicklung und desto niedriger die Generatorspannung, da die in der Ankerwicklung des Generators induzierte EMK von dem resultierenden Magnetfeld abhängt. Zum Zeitpunkt des Kurzschlusses sind die Werte von ɸ m und ɸ 0 nahezu gleich und in der Wirkung entgegengesetzt, so dass der resultierende Fluss fast vernachlässigbar ist und die Klemmenspannung auf null fällt. Somit hilft die Reihenwicklung, eine abfallende Volt-Ampere-Charakteristik der Stromquelle zu erreichen.

Die meisten Generatoren für das manuelle und automatische Schweißen, wie das SMAW- und das Unterpulverschweißen, sind vom Typ der Oppositionsserie.

Typ # 2. Split-Pole DC-Schweißgenerator:

In einem Split-Pol-Schweißgenerator wird aufgrund der Ankerreaktion eine herabgesetzte Volt-Ampere-Charakteristik erhalten. Dieser Generator wird auch als BIPOLAR-WELDING GENERATOR bezeichnet und wird hauptsächlich für das manuelle Schweißen verwendet.

Dieser Generator verfügt über vier Hauptpole und drei Bürstensätze, die den Kommentator steuern (siehe Abb. 4.22). Im Unterschied zu dem herkömmlichen Gleichstromgenerator, bei dem Nord- und Südpole alternativ angeordnet sind, werden in einem bipolaren Generator die gleichen Pole nebeneinander angeordnet (S 1 S 2 und N 1 N 2 ). Zwei benachbarte gleiche Pole können magnetisch als ein einzelner Pol in zwei Teile betrachtet werden, daher der Name Split-Pol-Generator.

Der magnetische Fluss, der die Pole verbindet, kann in zwei Teile unterteilt sein. Ein Teil bewegt sich von N 1 nach S 1 und der andere von N 2 nach S 2 . Die Größe des E-Ankers hängt von den Dichten ab, die um zwei Flusses um so dichter sind, als der durch die Ankerleiter geschnittene Fluss um so stärker ist, je größer die EMK des Ankers ist. Die Schweißschaltung ist mit den Bürsten A und B verbunden, und die auf die Magnetpole gewickelten Feldspulen sind mit den Bürsten A und E verbunden.

Wenn der Lichtbogen gestartet wird, baut der durch die Ankerwicklung fließende Strom ein Magnetfeld auf. Der magnetische Fluss tritt aus dem Ankerkern aus und überspannt den Luftraum zwischen Anker und Polen. Ein Teil des Flusses, der in S 1 eintritt, hat seinen Weg durch den Rahmen S 2 und den Luftspalt im Ankerkern. Der andere Teil des Flusses hat seinen Weg durch N 1, den Rahmen N 2, und durchquert den Luftraum, um in den Ankerkern einzutreten. In Abb. 4.22 ist der Weg des magnetischen Flusses im Anker durch die gestrichelten Linien dargestellt.

Je größer der Strom in der Ankerwicklung ist, desto stärker ist der magnetische Fluss.

In Bezug auf das Diagramm ist zu sehen, dass sich der Magnetfluss in der Ankerwicklung mit dem Magnetfluss in den Polen N 1 und S 1 (wie durch dicke Pfeile gezeigt) und gegen den Magnetfluss in den Polen N 2 und S 2 bewegt . Mit anderen Worten, der Ankermagnetfluss neigt dazu, auf der einen Seite den Magnetfluss in den Polen aufzubauen und auf der anderen Seite abzutöten.

Die Magnetpole N 1 und sind so aufgebaut, dass sie unter Bedingungen der magnetischen Sättigung arbeiten, und der Zusatz des Ankermagnetflusses kann ihn nicht mehr erhöhen, so wie eine gesättigte Salzlösung kein Salz mehr lösen kann.

Der magnetische Fluss des Ankers, der dem magnetischen Fluss in den Polen N 2 und S 2 entgegengesetzt ist, verringert diesen Fluss und tötet ihn fast. Die Wechselwirkung des Hauptmagnetflusses nimmt zu, wenn der Strom in der Schweißschaltung zunimmt. Ein schwächerer magnetischer Fluss in den Polen führt zu einer niedrigeren Generatorspannung.

Somit wird in dem Split-Pol-Schweißgenerator die abfallende Volt-Ampere-Charakteristik durch die Bucking-Wirkung des Magnetflusses der Ankerwicklung, dh durch die Ankerreaktion, erhalten.

Ausgangsspannung-Ampere-Eigenschaften von Schweißgeneratoren:

Gleichstrom-Schweißgeneratoren sind normalerweise Doppelsteuerungsmaschinen. Eine Maschine mit zwei Steuerungen verfügt sowohl über Strom- als auch Spannungssteuerungen. Diese Steuerungen bieten dem Schweißer maximale Flexibilität für unterschiedliche Schweißanforderungen. Eine solche Schweißstromquelle hat von Natur aus eine Neigungssteuerung, was bedeutet, dass die Neigung der Volt-Ampere-Kurve auf die gewünschte Form eingestellt werden kann.

Generatoren, die mit separaten kontinuierlichen Strom- und Spannungsreglern zusammengewickelt sind, können dem Bediener eine Auswahl von Volt-Ampere-Kurven bei nahezu jeder Amperefähigkeit innerhalb des gesamten Bereichs der Stromquelle bieten. Somit kann der Schweißer die Leerlaufspannung mit der Spannungssteuerung und den maximalen Strom (Kurzschlussstrom) mit der Stromsteuerung einstellen.

Mit diesen Einstellungen wird der Schweißgenerator so eingestellt, dass er eine statische Spannungskennlinie aufweist, die innerhalb der verfügbaren Bereiche an die Arbeitsanforderungen angepasst werden kann. Die unabhängigen Auswirkungen der Strom- und Spannungssteuerung auf die Volt-Ampere-Eigenschaften einer solchen Schweißstromquelle sind in Abb. 4.23 bzw. 4.24 dargestellt.

Gleichstrom-Schweißstromquellen für mehrere Bediener:

Ein Mehrfachbediener-Schweißgenerator weist zwei Feldwicklungen auf, wobei eine Shunt- und die andere in Reihe geschaltet sind, was dazu beiträgt, dass der magnetische Fluss der Serienwicklung mit dem der Shuntwicklung übereinstimmt. Aus diesem Grund hat der Generator eher eine flache als eine abfallende Volt-Ampere-Charakteristik.

Von einem Mehrzweck-Schweißgenerator wird der Strom zu den Sammelschienen und von dort zu einer Gruppe von Schweißern geleitet (siehe Abb. 4.25).

Da die Stromquelle eine flache Volt-Ampere-Charakteristik aufweist, bleibt die Spannung an der Stromschiene konstant und unabhängig von der Last. Um ein Absinken zu erreichen, werden Ballast-Rheostate am Ort des Schweißvorgangs mit den Lichtbögen in Reihe geschaltet. Der Rheostat dient auch zur Steuerung des Schweißstroms.

Die meisten dieser Multi-Operator-Geräte erzeugen eine konstante Spannung von etwa 60 Volt.

Diese Schweißgeräte benötigen weniger Platz als einzelne Bedieneinheiten, die dieselbe Anzahl von Bedienern bedienen. Daher ist dieser Anlagentyp für Installationen wirtschaftlich, in denen die Arbeit in einem Geschäft konzentriert ist. Sie sind auch günstiger als die entsprechende Anzahl einzelner Bediengeräte und sind in Bezug auf Service und Wartung wirtschaftlicher.