источники питания

  • Вид работы:
    Контрольная работа
  • Предмет:
    Другое
  • Язык:
    Русский
    ,
    Формат файла:
    MS Word
    228,74 kb
  • Опубликовано:
    2011-01-14
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!

источники питания

Министерство образования науки Российской Федерации











Контрольная работа


По предмету «Источники питания»



















Выполнила:   студент гр. СП-… «з»

 

 

Проверил:   преподаватель

 

План

1.  Принципиальное устройство сварочного выпрямителя и его функциональные блок схемы.

2.  Система привода полуавтомата ПДИ и настройка на заданные режимы.

3.  Общие сведения об оборудовании для плазменной и микроплазменной сварки, назначения, устройство оборудования и принцип действия.

4. Возможные неисправности сварочных трансформаторов их причины и способы устранения.

1.   Сварочный выпрямитель – это аппарат, преобразующий переменный ток сети в постоянный ток для сварки.

Рисунок. Устройство сварочного выпрямителя (с трансформатором с подвижными обмотками)

Сварочный выпрямитель для дуговой сварки, как правило, состоит из силового трансформатора, выпрямительного блока, пускорегулирующей, измерительной и защитной аппаратуры.

Рисунок. Типовая функциональна я блок-схема выпрямителя для сварки плавящимся электродом

 

 

Рисунок. Функциональная блок-схема сварочного выпрямителя типа ВС

Силовой трансформатор преобразует энергию силовой сети в энергию, необходимую для сварки, а также согласует значения напряжений сети с выходным напряжением. В однопостовых  выпрямителях используют преимущественно трехфазные трансформаторы, поскольку однофазные одно- и двухполупериодные схемы выпрямления приводят к существенным пульсациям выходного напряжения, которые ухудшают качество сварных соединений.

Регуляторы тока (или регуляторы напряжения) используются для формирования жесткой или падающей внешней характеристики. Они позволяют установить режим сварки и соответствующее значение сварочного тока.

Выпрямительный блок в основном собирают по трехфазной мостовой схеме, реже – по однофазной мостовой двухполупериодного выпрямления. При трехфазной мостовой схеме обеспечивается более равномерная загрузка трехфазной силовой сети и достигаются высокие технико-экономические показатели. В качестве полупроводников применяются селеновые или кремниевые вентили.

 

2.   Полуавтомат  ПДИ-303 состоит из механизма подачи , комплекта горелок и шлангов и выносного пульта, комплектуется выпрямителем  ВДГИ – 301, предназначен для сварки алюминиевых сплавов, снабжён пластмассовым каналом, медно – графитовыми наконечниками, правильным устройством. На выносром пульту можно предварительно установить два независимых сварочных режима, которые могут переключаться тумблером как перед сваркой так и в поцессе сварки.

Привод в подающем механизме представляет собой червячный редуктор с двигателем постоянного тока, электродная проволока подаётся одной парой роликов (один из пары ведущий).

3.   Плазменная сварка – это сварка с помощью направленного потока плазменной дуги. Имеет много общего с технологией аргонной сварки.

Общепринятые обозначения

PAW – Plasma Arc Welding – сварка плазменной дугой

Технология плазменной сварки

Плазмой называется частично или полностью ионизированный газ, состоящий из нейтральных атомов и молекул, а также электрически заряженных ионов и электронов. В таком определении обычная дуга может быть названа плазмой. Однако по отношению к обычной дуге термин «плазма» практически не применяют, так как обычная дуга имеет относительно невысокую температуру и обладает невысоким запасом энергии по сравнению с традиционным понятием плазмы.

Рисунок. Схема процесса плазменной сварки

Для повышения температуры и мощности обычной дуги и превращения ее в плазменную используются два процесса: сжатие дуги и принудительное вдувание в нее плазмообразующего газа. Схема получения плазменной дуги приведена на рисунке выше. Сжатие дуги осуществляется за счет размещения ее в специальном устройстве – плазмотроне, стенки которого интенсивно охлаждаются водой. В результате сжатия уменьшается поперечное сечение дуги и возрастает ее мощность – количество энергии, приходящееся на единицу площади. Температура в столбе обычной дуги, горящей в среде аргона, и паров железа составляет 5000–7000°С. Температура в плазменной дуге достигает 30 000°С.

Одновременно со сжатием в зону плазменной дуги вдувается плазмообразующий газ, который нагревается дугой, ионизируется и в результате теплового расширения увеличивается в объеме в 50–100 раз. Это заставляет газ истекать из канала сопла плазмотрона с высокой скоростью. Кинетическая энергия движущихся ионизированных частиц плазмообразующего газа дополняет тепловую энергию, выделяющуюся в дуге в результате происходящих электрических процессов. Поэтому плазменная дуга является более мощным источником энергии, чем обычная.

Основными чертами, отличающими плазменную дугу от обычной, являются: более высокая температура; меньший диаметр дуги; цилиндрическая форма дуги (в отличие от обычной конической); давление дуги на металл в 6–10 раз выше, чем у обычной; возможность поддерживать дугу на малых токах (0,2–30 А).

Перечисленные отличительные черты делают плазменную дугу по сравнению с обычной более универсальным источником нагрева металла. Она обеспечивает более глубокое проплавление металла при одновременном уменьшении объема его расплавления. На рисунке приведена форма проплавления для обычной дуги и плазменной. Из рисунка видно, что плазменная дуга – более концентрированный источник нагрева и позволяет без разделки кромок сваривать большие толщины металла. Из-за своей цилиндрической формы и возможности существенно увеличить длину такая дуга позволяет вести сварку в труднодоступных местах, а также при колебаниях расстояния от сопла горелки до изделия.

Рисунок. Форма проплавления для обычной и плазменной дуги

Возможны две схемы процесса: сварка плазменной дугой, когда дуга горит между неплавящимся электродом и изделием, и плазменной струей, когда дуга горит между неплавящимся электродом и соплом плазмотрона и выдувается потоком газа.

Первая схема наиболее распространена.

В качестве плазмообразующего газа при сварке используется обычно аргон, иногда с добавками гелия или водорода. В качестве защитного газа используется чаще всего также аргон. Материал электрода – вольфрам, активированный иттрием, лантаном или торием, а также гафний и медь.

Разновидности

В зависимости от силы тока различают три разновидности плазменной сварки:

· микроплазменная (Iсв = 0,1–25А);

· на средних токах (Iсв = 50–150А);

· на больших токах (Iсв > 150А).

Микроплазменная сварка

Наиболее распространенной является микроплазменная сварка. В связи с достаточно высокой степенью ионизации газа в плазмотроне и при использовании вольфрамовых электродов диаметром 1–2 мм плазменная дуга может гореть при очень малых токах, начиная с 0,1 А.

Рисунок. Схема процесса микроплазменной сварки

Специальный малоамперный источник питания (см. рисунок выше) постоянного тока предназначен для получения дежурной дуги, непрерывно горящей между электродом и медным водоохлаждаемым соплом. При подведении плазмотрона к изделию зажигается основная дуга, которая питается от источника. Плазмообразующий газ подается через сопло плазмотрона, имеющее диаметр 0,5–1,5 мм.

Защитный газ подается через керамическое сопло. Плазменная горелка охлаждается водой. Для зажигания дуги в сварочной установке имеются осцилляторы дежурной и основной дуги.

Микроплазменная сварка является весьма эффективным способом сплавления изделий малой толщины, до 1,5 мм. Диаметр плазменной дуги составляет около 2 мм, что позволяет сконцентрировать тепло на ограниченном участке изделия и нагревать зону сварки, не повреждая соседние участки. Такая дуга имеет цилиндрическую форму, поэтому глубина проплавления и другие параметры шва мало зависят от длины дуги, что позволяет при манипуляциях сварщиком горелкой избежать прожогов, характерных для обычной аргонодуговой сварки тонкого металла.

Основным газом, использующимся в качестве плазмообразующего и защитного, является аргон. Однако в зависимости от свариваемого металла к нему могут осуществляться добавки, увеличивающие эффективность процесса сварки. При сварке сталей к защитному аргону целесообразна добавка (8–10%) водорода, что позволяет повысить тепловую эффективность плазменной дуги. Это связано с диссоциацией водорода на периферии столба дуги и последующей его рекомбинацией с выделением тепла на поверхности свариваемого металла. При сварке низкоуглеродистых сталей к аргону возможна добавка углекислого газа, при сварке титана – добавка гелия.

Установки для микроплазменной сварки позволяют осуществлять сварку в различных режимах: непрерывный прямой полярности, импульсный прямой полярности (позволяет регулировать тепловложение), разнополярными импульсами (для алюминия, обеспечивает разрушение оксидной пленки), непрерывный обратной полярности. Наиболее распространенной установкой является МПУ-4у.

К основным параметрам процесса микроплазменной сварки относятся сила тока, напряжение, расход плазмообразующего и защитного газа, диаметр канала сопла, глубина погружения в сопло электрода, диаметр электрода.

Микроплазменная сварка успешно применяется при производстве тонкостенных труб и емкостей, приварке мембран и сильфонов к массивным деталям, соединении фольги, термопар, при изготовлении ювелирных изделий.

Плазменная сварка на средних токах

Плазменная сварка на токах Iсв = 50–150А имеет много общего с аргонодуговой сваркой вольфрамовым электродом. Однако из-за более высокой мощности дуги и ограниченной площади нагрева она является более эффективной. По энергетическим характеристикам плазменная дуга занимает промежуточное положение между обычной дугой и электронным или лазерным лучом. Она обеспечивает более глубокое проплавление, чем обычная дуга, при меньшей ширине шва. Кроме энергетических характеристик, это связано и с более высоким давлением дуги на сварочную ванну, вследствие чего уменьшается толщина прослойки жидкого металла под дугой и улучшаются условия теплопередачи в глубь основного металла. Сварка может осуществляться с применением присадочной проволоки или без нее.

Плазменная сварка на больших токах

Плазменная сварка на токах более I = 150A оказывает еще большее силовое воздействие на металл (плазменная дуга на токах 150А эквивалентна 300А дуге при сварке неплавящимся электродом).

Сварка сопровождается полным проплавлением с образованием в ванне сквозного отверстия. Происходит как бы разрезание деталей с последующей заваркой.

Рисунок. Формирование шва со сквозным проплавлением при плазменной сварке на больших токах

Металл с обратной стороны шва удерживается силами поверхностного натяжения. Диапазон режимов весьма ограничен, поскольку при сварке возможны прожоги.

Плазменная сварка на больших токах используется при сплавлении низкоуглеродистых и легированных сталей, меди, алюминиевых сплавов, титана и других материалов. Во многих случаях она позволяет значительно уменьшить затраты, связанные с разделкой кромок, повысить производительность, улучшить качество швов.

Плазменная сварка требует высокой культуры производства, соблюдения технологии заготовки и сборки, тщательного обеспечения условий охлаждения плазмотронов и правил их эксплуатации. Даже небольшие нарушения режима охлаждения плазмотрона вследствие высоких температур и малого диаметра сопла приводят к его разрушению.



4.  Возможные неисправности сварочных выпрямителей и  методы  их  устранения покажем в виде таблицы:


Неисправность

Вероятная причина

Метод  устранения

Примечание

1.Выпрямитель автоматически отключается от сети

1.Пробит один или несколько тиристоров выпрямительного блока.

2.При работе на жёстких внешних характеристиках произошло короткое замыкание на выходах выпрямителя.

3. Вторичную обмотку трансформатора пробило на корпус.

1.Отключить выпрямитель от сети. Отключить тиристоры от трансформатора. Проверить все тиристоры.

2.Осмотреть внутренние соединения и шинопроводы. Ликвидировать короткое замыкание. Проверить тиристоры.

Проверить сопротивление изоляции выпрямителя. Ликвидировать пробой.

Проверяется омметром.

2. На выходе выпрямителя нет напряжения

1. Не работает вентилятор, или воздух засасывается не со стороны лицевой панели.

2. Неисправно ветровое реле.

3. вышли из строя тиристоры.

4. Обрыв цепи обратной связи по току.

5. Неисправна печатная плата формирующая напряжение правления; отсутствие Uy.

1. Проверить работу вентилятора и пусковой аппаратуры. При необходимости изменить направление вращения двигателя.

2. Проверить работу ветрового реле.

3. Проверить тиристоры.

4. Проверить цепь обратной связи по току.

5. Проверить работу элементов платы.

 

 

 

 

 

 

Проверяются омметром.

 

 

Проверяется вольтметром постоянного тока.

Неисправность

Вероятная причина

Метод  устранения

Примечание

3. При работе выпрямителя не обеспечиваются падающие внешние характеристики

Неправильное подключение цепи отрицательной обратной связи по току.

Проверить цепь обратной связи и полярность её подключения.

 

 

Проверяется омметром  и вольтметром постоянного тока.

4. При работе выпрямителя не обеспечиваются жёсткие внешние характеристики.

Обрыв цепи обратной связи по напряжению.

Проверить цепь обратной связи по напряжению.

5. Неустойчивая сварка на падающих и жёстких характеристиках.

Не на все тиристоры подаются импульсы управления.

Проверить наличие импульсов управления на управляющих электродах тиристоров.

Проверяется осциллографом.

6. Неустойчивая сварка на жёстких внешних характеристиках.

Разорвана цепь вспомогательной обмотки дросселя в сварочной цепи.

Проверить  цепи вспомогательных обмоток дросселя и исправность тиристоров VS1 и VS2. Проверить напряжение на управляющих электродах тиристоров.

Проверяется омметром и вольтметром постоянного тока. Напряжение на обмотках дросселя проверяется вольтметром переменного тока.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованной литературы

1. Оборудование для дуговой сварки: Справочное пособие/ Под ред. В.В.Смирнова.Л: Энергоатомиздат. Ленингр. Отд-ние, 1986г.

2. Интернет сайт www. osvarke. com



Не нашел материал для своей работы?
Поможем написать качественную работу
Без плагиата!