3 直流弧焊发电机的安装、使用与维修 3.1 直流弧焊发电机的特点和分类 3.1.1 直流弧焊发电机的特点 旋转直流弧焊发电机,一般是指使用涂料焊条,以直流弧焊发电机为电源,并配有焊钳等辅助工具的电弧焊机。由一特殊直流发电机、调节装置和指示装置等组成。所谓特殊的直流发电机,即除了可以产生直流电之外,还必须具有能满足焊接工艺要求性能,如具有下降外特性或平特性,焊接电流可在较大范围内均匀调节。具有适当的空载电压以及良好的动特性等。 直流弧焊发电机与弧焊整流器比较,具有过载能力强。小电流焊接时规范比较稳定,输出电流脉动小。焊接飞溅小。受电网电压波动影响小等优点。但其加工工艺复杂,噪声大,空载损耗大,效率低,价格高。 驱动直流弧焊发电机的原动机为三相异步电动机或柴(汽)油发动机。前者被称为电动机驱动直流弧焊机发电机,后者被称为内燃机驱动直流弧焊发电机。 内燃机驱动的直流弧焊发电机一般用在野外无电源地区,是野外焊接施工中一种不可缺少的设备。电动机驱动的直流弧焊发电机则一般用于有电源的场合。由于它的技术经济指示较低,已被弧焊整流器代替。由于目前该机仍有极少数单位使用,故本章将重点介绍直流弧焊发电机的原理、使用和维修。对于内燃机驱动的直流弧焊发电机的使用亦有所裨益。 3.1.2 直流弧焊发电机的分类和适用范围 直流弧焊发电机,可以按发电机的外特性分为平特性和下降特性2种。根据其获得所需外特性的方法,又可分为差复激式、加复激式、裂极式和换向极式4种。 a.差复激式弧焊发电机。 它采用他激或并激绕组激磁。串联去磁绕组去磁。它的工作磁通是他激(或并激)激磁磁通与串激去磁磁通之差,所以称为差复激式弧焊发电机。它的下降特性是靠串联去磁绕组的去磁作用而获得的。 此类焊机又可分为: ① 三电刷差复激式。 由并激绕组产生激磁磁通。如AX1—165型,AX1—500型等。 ② 他激差复激式(包括电流反馈式)。 由他激绕组产生激磁磁通。如AX7—500型,AX9—3oo型,AX9—5oo型等。 这类焊机构造较复杂,体积大,电弧稳定性也较差,主要用作手工弧焊电源,也可以作为埋弧自动和半自动焊电源或CO2气体保护焊电源。 b.加复激式弧焊发电机。 它采用并激激磁绕组激磁,串激激磁绕组加磁,外特性为平特性,主要作为CO 气体保护焊、等速送丝的自动、半自动焊以及多站式手工电弧焊的电源。如AP一1000型,AP1—350型等。 C.裂极式弧焊发电机。 它采用并激绕组激磁,依靠电枢反应获得下降的外特性。它没有串联的去磁绕组,不需要用另外的激磁装置,比AX1系列等老式焊机结构简单、质量轻,是目前在手工电弧焊中应用比较普遍的一种直流电源。此类产品有AX一320型等。 d.换向极式弧焊发电机。 由他激激磁绕组激磁,依靠换向极和电枢反应的去磁作用获得下降外特性。这类焊机的动特性较好,电流调节范围大。由于提高了电动机的转速和采用了较高的绝缘材料等级,节省了很多材料(铜、铁等),因此也比较轻便。其用途主要是作为手工弧焊电源,也可以用作埋弧自动和半自动焊电源。如AX3—3oo型,AX3—5oo型,AX4—30o型等。 3.2 电动机驱动直流弧焊发电机的安装和使用 3.2.1 电动机驱动直流弧焊发电机的安装 a.动力线、开关和熔断器的选择。 电动机驱动直流弧焊发电机通常由三相异步电动机驱动,因此,应按三相电动机的额定容量来选择动力线、开关及熔断器等。 ① 动力线及熔断器的选择。 动力线应选YHC型带有接地线的三芯重型橡套电缆,其标称截面积应根据电动机的额定电流选择。常用的电动机驱动直流弧焊发电机动力线可参照表3—1选择。 三相异步电动机电流很大,一般为额定电流的4-7倍。因此,电动机驱动直流弧焊发电机的熔断器及熔丝不能按电动机的额定电流来选择,否则,焊机起动时会烧断熔丝。熔断器和熔丝的额定电流应为电动机额定电流的1.5-2.5倍。常用直流弧焊发电机的熔断器可参照表3—1选择。
② 开关的选择。 电动机驱动的直流弧焊发电机从开始到等速运转的过程,称为起动过程。此过程虽很短,但由于电动机起动电流大,会引起电网电压瞬时下降而影响同一线路上其他用电器的正常工作。为避免出现这种情况,除小容量的直流弧焊电动发电机采用直接起动之外,其余的往往采用特殊的起动方法,如Y-△起动、自耦起动等,目的是减小起动电流。 直接起动,设备简单,操作容易,但受焊机容量及电网容量的限制。如果能满足下式: 则可采用直接起动,否则应采用其他起动方法。焊机直接起动应采用磁力起动器或自动空气断路器为开关。磁力起动器的接线如图3—1所示。 图中SB1、SB2分别为起动和停止按钮,FR为热继电器,KM为接触器。按动SB1,接触器KM吸合并自锁,电动机M转动,焊机工作。若要停止焊接,按下SB2,接触器断开,电动机停止转动。采用该起动器不仅对电动机有短路、过载保护作用,而且还有失压保护作用,即在使用过程中若突然停电时,可将电动机与电源切断,起动器恢复到原始状态。当电源恢复供电时,如不重新按动SB1,电动机不能起动,这可避免焊机在无人看管时自行起动而造成事故。可根据电动机容量选择适当的型号,如QC12系列磁力起动器。
AX7—500型、AX5—500型等焊机,电动机容量较大,可采用Y-△起动器(有些型号焊机出厂时本身就装有Y一△起动器),该起动器的工作原理如图3—2所示。起动时先将开关K拨到Y一侧,使电动机绕组成星形联结,加在每个绕组上的电压降低为直接起动时的l/√3,因而大大减小了起动电流。待电动机转速上升至额定转速后,将K拨到△一侧,使电动机绕组恢复到正常工作状态。
Y-△起动器可选择QX1—30型,其接线图及触点接触如图3-3所示。 对于大容量的多站式弧焊发电机(如AP-1000型)。一般采用自耦变压器起动,其工作原理如图3-4所示。将开关拨到起动位置,使电动机的定子绕组接到自耦变压器的二次侧,此时加在定子绕组上的电压小于电网电压,因而减小了起动电流。待电动机转速升高后,再把开关迅速从起动位置拨到运行位置。此时。电动机便直接和电网联接,而自耦变压器则同电网断开。 |