Эксплуатация электрических машин и аппаратуры - Техническое обслуживание сварочного электрооборудования

В мастерских колхозов, совхозов и отделении «Сельхозтехники» применяют сварочные генераторы постоянного тока и сварочные трансформаторы. Трансформаторы распространены более широко, они просты по конструкции и в эксплуатации.
Мощность сварочного трансформатора выбирают по наиболее вероятному режиму сварки.
Рекомендуется выдерживать возможно близкое совпадение требуемых тока и напряжения по технологическому процессу с номинальными по паспорту генератора пли трансформатора
При использовании трансформатора завышенной мощности вынужденная регулировка его на минимальные токи может вызвать потерю устойчивости горения дуги. Для трансформаторов с подвижным пакетом в дросселе малым токам отвечает столь малый зазор в магнитной цепи дросселя, что обычные естественные колебания пакета приводят к относительно большим изменениям сопротивления и тока.
Возможные замыкания зазора вызывают местные насыщения железа, что сопровождается искажением кривых тока и напряжения, снижением скорости изменения напряжения в момент изменения полярности дуги и, следовательно, затрудняет повторное ее возбуждение.
Электродинамические усилия в дросселе при его настройке по минимуму тока максимальны, что приводит к ускоренному износу (ослаблению) крепления и со временем к увеличению колебания пакета и режимов сварки.
Для генераторов настройка на малые токи сопровождается снижением напряжения холостого хода. При использовании мощных генераторов на малых токах снижение напряжения холостого хода окажется столь заметным, что может вызвать затруднения в зажигании дуги.
Следует иметь в виду, что генераторы типа ГС-500 при настройке на минимальные токи очень медленно восстанавливают напряжение, что существенно снижает стабильность горения дуги. Неполное использование мощности источников связано с перерасходом энергии и ухудшением коэффициента мощности.
Выбор трансформатора (генератора) завышенной мощности неэкономичен и потому, что с повышением мощности возрастают затраты на амортизацию, ремонт, увеличивается площадь для установки источника

Выбор источника заниженной мощности вызывает необходимость работать на предельно максимальной настройке.

Перерасход электроэнергии в этом случае относительно мал. Основное осложнение — опасность перегрева элементов трансформатора (генератора), вследствие чего иногда оказывается необходимым накладывать ограничение на время работы, то есть ограничивать полезное время сварки и общую производительность.
При выборе трансформатора надо принимать во внимание наличие питающей электрической сети, ее мощность, необходимость перемещения трансформатора, возможность воздействия на трансформатор атмосферных осадков или другой внешней среды. В полевых условиях следует выбирать агрегаты с двигателями внутреннего сгорания (типа ПАС, САМ, АСБ, САК). Для работы на открытых площадках при наличии электросети и необходимости частой транспортировки трансформаторов следует отдавать предпочтение трансформаторам СТЭ с отдельным дросселем. По сравнению с вращающимися генераторами трансформаторы менее чувствительны к атмосферным осадкам. Трансформаторы типа СТЭ предпочтительнее однокорпусных (типа СТН), так как переброска отдельно трансформатора и дросселя часто оказывается более удобной, чем одного, сравнительно тяжелого, однокорпусного трансформатора. Конструктивная обособленность дросселя иногда оказывается полезной при сварке длинными кабелями, когда падение напряжения в них требует и делает возможной отключение дросселя.
В условиях повышенной влажности следует выбирать трансформаторы специального исполнения. Надо иметь в виду, что агрегаты стационарного типа эксплуатируют в более благоприятных условиях, работа их долговечна и надежна. Поэтому, когда позволяет характер производства, стационарные установки предпочтительнее передвижных. Установке агрегатов должны отвечать следующие требования: удобство контроля и регулирования режимов сварки; удобство в обслуживании и сохранности агрегата; экономное использование площади мастерской, уменьшения потерь электроэнергии на канализацию сварочного тока.
Трансформаторы должны быть установлены не ближе чем в 0,2 м от степы.
В целях экономии площади трансформаторы можно устанавливать на антресолях, укрепленных на колоннах и других частях здания.
В этих случаях должна быть учтена возможность удобного обслуживания, а также нормальная работа транспортных средств (кран-балки и т. п.).
Сварочные генераторы должны находиться от стены не ближе чем в 0,3 м; когда же они обращены к стене коллектором, это расстояние надо увеличить до 0,5 м.
Месторасположения агрегатов выбирают такое, чтобы расстояние от щита подключения к силовой сети и места сварки было минимальным. В равных условиях сокращение длины низковольтной сварочной цепи по расходу электроэнергии и весу проводов выгоднее, чем такое же сокращение длины высоковольтной питающей цепи,

Расчет и выбор проводов питания и сварочной цепи

Силовые сети для питания сварочного оборудования могут быть воздушными, под землей в трубах, траншеях или кабельными.
Сечение проводов определяют по расчетному току нагрузки и допустимой плотности тока с последующей проверкой на падение напряжения.
где S — полная мощность агрегата, кВА;
Uc — напряжение силовой цепи, в.
Сечение питающей сети равно

где Δ — плотность тока для медных проводов и кабелей, равная 2—2,25 а/мм2.
Провода от щита питания к трансформатору марки ПРИ или ПРГН. Сечения проводов можно выбрать по таблицам 10, 11.
Таблица 10

Таблица 11
Допустимый ток для сварочных проводов

Проверяют цепь питания на падение напряжения по формуле

где ρ — удельное сопротивление проводов (для меди 0,0175),

l— длина сети, м.
Падение напряжения ΔU не должно превышать 5%. Сварочную низковольтную сеть составляют из проводки, подводящей ток к держателю, и обратного провода, роль которого часто выполняет цепь из металла изделия, элементов металлоконструкций и т. п.
Сварочный провод по условиям уменьшения потерь электроэнергии должен иметь достаточное сечение и обладать гибкостью. Для ручной сварки провод может быть составным: для основной части берут относительно дешевый и жесткий провод марки ПРН, к нему надежно присоединяют гибкий меньшего сечения провод марки ПРГД или ПРГН длиной 2—3 м. Сварочный провод подвергается довольно сильному механическому износу, тем большему, чем больше его длина и токовая нагрузка (нагрев).
Сечение основного сварочного провода рассчитывают по данным таблицы 10, сечение его гибкого конца — по данным таблицы 12.
Таблица 12
Сечение гибких концов сварочных проводов

Длина сварочного провода должна быть по возможности малой. Завышение длины вызывает увеличение потерь электроэнергии, ограничение мощности трансформатора и искажение его внешней характеристики, преждевременный износ изоляции провода. Потери мощности на каждый метр провода при нормальной загрузке током 15—35 вт.
Не допускается использование в качестве обратного провода труб, в которых проложены электрические провода, нагруженных тросов, основ железобетонных конструкций, оболочки бронированных кабелей и шин заземлений.