Xem mẫu
- Trường trung cấp Nông Nghiệp & PTNT Hải Dương
CHƯƠNG IV
TRANG BỊ ĐIỆN – TỰ ĐỘNG HOÁ CHO THIẾT BỊ HÀN ĐIỆN
4.1 KHÁI NIỆM CHUNG
1. Định nghĩa
Hàn điện là một công nghệ để nối ghép kim loại dùng nhi ệt l ượng sinh ra
bới nguồn điện.
2. Phân loại thiết bị hàn điện :
a. Theo phương pháp hàn :
+ Hàn hồ quang :
- Bằng tay .
- Tự động :
- Hàn dưới lớp trợ dung
- Hàn trong ga bảo vệ .
+ Hàn tiếp xúc ( hàn điện trở )
Hàn nối
Hàn đường.
Hàn điểm
b. Theo tính chất dòng điện
Hàn hồ quạng 1 chiều
Hàn hồ quang xoay chiều
3. Ưu điểm
Hàn điện có các ưu điểm sau :
Tiết kiệm được nguyên vật liệu so với các phương pháp gia công khác
Có độ bền cơ học cao
Giá thành hạ, năng suất cao
Công nghệ đơn giản
Dễ tự động hoá nên có thể cải thiện được điều kiện làm việc .
4. Các yêu cầu đối với nguồn hàn hồ quang :
- Điện áp không tải đủ lớn để mồi được hồ quang .
Giáo viên: Phạm Thanh Hải
- Trường trung cấp Nông Nghiệp & PTNT Hải Dương
+ Khi nguồn hàn là một chiều với điện cực là :
Kim loại : Uo min = ( 30 – 40 )V
Than : Uo min = ( 45 – 55)V
+ Khi nguồn hàn là xoay chiều : Uomin = ( 50 – 60)V
- Đảm bảo an toàn khi ở chế độ làm việc cũng như khi ở ch ế độ ngắn
mạch làm việc, bội số dòng điện ngắn mạch không được quá lớn
λI = Inm / Iđm = 1,2 ÷ 1,4
Trong đó : λI - bội số dòng điện ngắn mạch .
Inm : Dòng điện ngắn mạch
Iđm – dòng điện hàn định mức
- Nguồn hàn phải có công suất đủ lớn .
- Nguồn hàn phải có khả năng điều chỉnh được dòng hàn , vì dòng đi ện
hàn phụ thuộc vào đường kính que hàn . Dòng điện hàn được tính theo biểu
thức sau :
Ih = ( 40 ÷ 60 )d
Ih : dòng điện hàn (A)
d : đường kính que hàn ( mm)
- Đường đặc tính ngoài ( đặc tính V – A) của nguồn hàn phải đáp ứng theo
từng loại phương pháp hàn .
+ Nguồn hàn dùng cho phưpưng pháp hàn hồ quang bằng tay ph ải có
đường đặc tính ngoài dốc.
+ Nguồn hàn dùng cho phương pháp hàn hồ quang tự động ph ải có đ ường
đặc tính ngoài cứng.
2.2 CÁC NGUỒN HÀN HỒ QUANG
2.2.1 NGUỒN HÀN XOAY CHIỀU
Nguồn hàn hồ quang xoay chiều thường dùng biến áp hàn vì có nh ững ưu
điểm nổi bật sau :
+ Dễ chế tạo, giá thành hạ.
+ Có thể tạo ra dòng điện lớn .
Giáo viên: Phạm Thanh Hải
- Trường trung cấp Nông Nghiệp & PTNT Hải Dương
Biến áp hàn phổ biến nhất là biến áp hàn một pha, có khi là 3 pha . Th ồng
thường BA hàn 3 pha dùng cho nhiều đầu hàn.
a. Máy biến áp hàn có cuôn kháng ngoài
WCK
a
W1 W2
U
Ih
a1 < a2 < a3
Khi không tải U0 = U2
Trong đó U0 là điện áp khôg tải
U2 là điện áp thứ cấp MBA
Khi hàn Uhq = U2 - Uck suy ra
Uck là điện áp rơi trên cuộn kháng
Uck = I2Rck + j I2Xck = ωLI2
b. Máy hàn có cực từ hỗn hợp.
Giáo viên: Phạm Thanh Hải
- Trường trung cấp Nông Nghiệp & PTNT Hải Dương
U
W a
W1 W2
Khi không tải U0 = U2 + Uck
Trong đó U0 là điện áp khôg tải
U2 là điện áp thứ cấp MBA
Uck là điện áp rơi trên cuộn kháng
Khi hàn điện áp rơi trên cuộn kháng và tải
Ud = I2X2 + I2Xck
Điện áp hồ quang
Uhq = U2 + Uck - Ud = U2 + Uck - I2 (X2 + Xck)
2.2.2 NGUỒN HÀN 1 CHIỀU
2.2.2.1. Máy phát hàn 1 chiều VR
+
a.Máy phát hàn 1 chiều kích từ W1
-
độc lập có cuộn khử từ nối tiếp
Máy phát hàn loại này có hai
F
cuộng kích từ: cuộn kích từ độc lập
W2
W1 được cấp điện từ nguồn một
một chiều độc lập có điều chỉnh 1 2
-
dòng điện kích từ bằng chiết áp VR +
CM
và cuộn khử từ nối tiếp W 2 đấu nối
tiếp với phần ứng của máy phát. Từ Hình 4-4. Máy phát hàn 1 chiều kích từ độc lập
có cuộn khử từ nối tiếp
thông Φ1 sinh ra trong cuộn W1
Giáo viên: Phạm Thanh Hải
- Trường trung cấp Nông Nghiệp & PTNT Hải Dương
ngược chiều với từ thông Φ2 sinh ra trong cuộn W 2. Từ thông Φ2 tỷ lệ với
dòng điện hàn.
Như vậy khi không tải, từ thông Φ2 = 0 và sức điện động của máy phát
bằng:
Eo = Kc.Φ.ω
Trong đó : Kc - hệ số cấu trúc của máy phát
Φ1 - từ thông sinh ra trong cuộn W1
ω - tốc độ quay của phần ứng.
Khi có tải:
Uhq = E - IRF = Kc (Φ1 - Φ2)ω - IRF
Trong đó : RF - điện trở trong của máy phát
Để điều chỉnh dòng hàn và tạo ra họ đặc tính ngoài có hai cách:
Điều chỉnh thô bằng chuyển mạch CM để thay đổi số vòng dây của cuộn
W2
Điều chỉnh bằng chiết áp VR để thay đổi dòng kích từ Ikt của máy phát
U U
W21 > W22 Ikt1 < Ikt2 < Ikt3
I 1 2 3 I
Inm1 Inm2
a) b)
Hình 4 -5 . Họ đặc tính ngoài và đặc tính điều chỉnh của máy hàn 1 chiều
2.3. MÁY HÀN HỒ QUANG TỰ ĐỘNG
1. Mô tả chung
Máy hàn hồ quang tự động có các nhiệm vụ sau:
• Mồi hồ quang
• Di chuyển điện cực hàn để đảm bảo hồ quang cháy ổn định
• Di chuyển xe hàn
Giáo viên: Phạm Thanh Hải
- Trường trung cấp Nông Nghiệp & PTNT Hải Dương
• Cấp chất trợ dung
Trên máy có 2 hệ truyền động riêng biệt:
• Đẩy điện cực vào vùng hàn
• Di chuyển xe hàn
2. Hệ truyền động dịch điện cực dùng hệ F - Đ
a. Chức năng của các phần tử:
• BAH: Máy biến áp hàn
• CK: Cuộn kháng
• K: Công tắc tơ
• ĐK: Động cơ KĐB - kéo máy phát
• Đ: Động cơ một chiều - Di chuyển điện cực đảm bảo dòng I hq ổn
định
• F: Máy phát: Cung cấp điện cho động cơ, F có 2 cuộn kích từ:
• CKF1: Tạo ra từ thông tỷ lệ với dòng hồ quang
• CKF2: Tạo ra từ thông không đổi
• BA1 (Biến áp) + 1CL (Chỉnh lưu) tạo ra điện áp 1 chiều cấp cho
CKF1
• R + 1CL (Chỉnh lưu) tạo ra điện áp 1 chiều tỷ l ệ v ới dòng h ồ quang
Ihq cung cấp cho CKF2
• D1 D2: nút dừng
b. Mồi hồ quang
Ở chế độ làm việc bình thường hiệu chỉnh sao cho: F CKF2 > FCKF1. Khi đó
động cơ quay theo chiều đẩy điện cực vào vùng hàn.
Khi bắt đầu mồi hồ quang Ihq = 0 nên Uhq = max → Φ có giá trị max, động cơ
quay theo chiều hạ nhanh điện cực xuống.
Khi điện cực chạm vào vật hàn Uhq = 0 nên FCKF2 = 0 nên:
F = FCKF2 - FCKF1 = - FCKF1 điện áp phát ra của máy phát đổi cực tính dẫn đến
động cơ quay theo chiều ngược lại và nâng điện cực lên - phát sinh hồ quang.
c. Tự động đẩy điện cực vào vùng hàn.
Khi làm việc điện cực bị cháy mòn làm cho khoảng cách giữa các điện cực
tăng, khi đó động cơ quay đẩy điện cực vào vùng hàn. Tốc độ di chuyển điện
cực do động cơ tạo ra chọn sao cho bù đủ tốc độ cháy mòn điện cực.
Nếu vận tốc di chuyển điện cực nhỏ không bù đủ thì khoảng cách giữa các
điện cực và vật hàn tăng lên, khi đó sức từ động tổng của máy phát tăng, U F
tăng, tốc độ tăng trở lại - đẩy nhanh điện cực vào vùng hàn làm tăng dòng
điện ./.
Giáo viên: Phạm Thanh Hải
nguon tai.lieu . vn
