АГРЕГАТ СВАРОЧНЫЙ

Полезная модель относится к технологии малой энергетики к производству выработки электроэнергии от генератора переменного тока, преимущественно, с механическим приводом от двигателя внутреннего сгорания, или иного источника вращательного движения и может быть использовано при электросварочных работах во многих хозяйственных областях в том числе и в полевых условиях.
Известны сварочные агрегаты, содержащие дизель-генераторную установку с трехфазным выпрямителем, который одним выводом подсоединен к держателю электродов, а другим - к сварочному столу, при этом одна из выходных обмоток генератора через регулятор тока подсоединена к его обмотке возбуждения; этот регулятор тока содержит трансформаторы напряжения и трансформатор тока с выпрямителями и резисторами. Возбуждение генератора осуществляется за счет остаточной энергии, накопленной в магнитном поле ротора [1].
Такие агрегаты просты, надежны, однако высокое качество сварочного шва при работе с ними получить затруднительно. Это объясняется тем, что для получения, например, жесткой внешней характеристики генератора, питающего дугу, или необходимого наклона этой характеристики регулятор должен содержать блоки обратной связи. Кроме того, при механической связи дизеля с одним трехфазным генератором сварочным переменного тока наблюдается недозагрузка дизеля по мощности и, как правило, его ограниченный срок межремонтной службы.
Известен, принятый в качестве прототипа, агрегат сварочный двухпостовой, включающий смонтированные на раме источник энергии вращательного движения, преимущественно дизель, механически связанный с трехфазным генератором сварочным переменного тока, который посредством выпрямителя, переменного тока в постоянный ток и электрически соединенный с ними блок управления с выводами для
подключения нагрузок и аккумулятор [2].
Недостаток прототипа так же как и известного устройства заключается в ограничении технологических возможностей агрегата сварочного в количестве постов, что технологически важно, например, при проведении работ на магистральных нефте- и газопроводов магистральных. Кроме того, при использовании одного электрогенератора дизель оказывается недогруженным по мощности и зачастую работает в режиме «вразнос» из-за разбалансировки динамических характеристик системы "двигатель-генератор", что снижает сроки эксплуатации дизеля и, следовательно, в целом агрегата сварочного.
Техническим результатом объекта промышленной собственности является  расширение технологических возможностей агрегата сварочного путем увеличения сварочных постов до четырех с возможностью работы дизеля при оптимальной нагрузке и совмещения его работы в режиме сварки и работы с иным электроинструментом в режиме 220 В, 50 Гц.
Указанный результат достигается тем, что в агрегате сварочном, включающем смонтированные на раме источник энергии вращательного движения, преимущественно дизель, согласно полезной модели, дизель механически связан с четырьмя трехфазными генераторами сварочными переменного тока, попарно смонтированными на переднем листе блока дизеля посредством двух подрамников, при этом каждый трехфазный генератор соединен посредством выпрямителя, переменного тока в постоянный ток с блоком управления с выводами для подключения нагрузок, а каждая пара трехфазных генераторов кинематически, преимущественно, автономной ременной передачей связана с задним концом вала отбора мощности дизеля, причем каждый верхний трехфазный генератор пары снабжен средством натяжения автономной ременной передачи, а на раме блока дизеля смонтирован однофазный электрический генератор для работы иного инструмента в режиме 220 В с приводом от переднего конца вала отбора мощности.
Для лучшего понимания объект поясняется чертежом, где
Фиг.1 - общий вид агрегата сварочного;
Фиг.2 - вид сбоку агрегата сварочного;
Фиг.3 - функциональная схема трехфазного электрического генератора с системой управления;
Фиг.4 - внешние крутопадающие и жесткие характеристики агрегата сварочного.
В агрегате сварочном по фиг.1, 2 на стационарной раме 1 смонтирован источник энергии вращательного движения дизель 2.
На переднем листе блока 3 дизеля 2 посредством двух подрамников 4, 5 попарно смонтированы четыре трехфазных генератора 6, 7, 8, 9 сварочных переменного тока и каждая пара 6, 7 и 8, 9 кинематически, соответственно, автономными ременными передачами 10, 11 связана со шкивом 12 переднего конца вала отбора мощности дизеля 2, причем каждый верхний трехфазный генератор 6, 8 пар 6, 7 и 8, 9 снабжен, соответственно, средством 13, 14 натяжения автономной ременной передачи 10, 11, а на раме блока 3 дизеля 2 смонтирован однофазный электрический генератор 14 для работы иного электроинструмента в режиме 220 В. Генератор 14 ременной передачей 15 механически соединен с передним концом вала отбора мощности дизеля 2. Передаточное отношение ременной передачи 15 обеспечивает синхронизацию оборотов дизеля 2 и генератора 14 для работы последнего в режиме 220 В промышленной частоты 50 Гц.
Конструкция       попарно     смонтированных     четырех       трехфазных генератора    6, 7, 8, 9   сварочных    переменного    тока    на   одном    дизеле     2     с     применением    оригинальной    кинематики,    с    соответственно,   автономными    ременными     передачами      от     шкива    12     вала    отбора     мощности   дизеля    2   позволило    изготовить   новый    класс четырехпостового агрегата сварочного с оптимизированными динамическими  и   эксплуатационными       характеристиками
системы "двигатель-генератор", исключающего работу дизеля в режиме «вразнос».
Функциональная схема по фиг.3 для каждого трехфазного электрического генератора 6, 7, 8, 9 переменного тока с системой управления применена одинаковая.
От дизеля 2 по кинематическим связям 10, 11 крутящий момент передается каждому трехфазному электрическому генератору 6, 7, 8, 9 переменного тока, которые вырабатывают переменное напряжение, которое, соответственно, выпрямляется своим трехфазным выпрямителем 16, включенным на выходе генераторов 6, 7, 8, 9. С выхода выпрямителя 16 выпрямленное напряжение через датчик 17 тока подают на сварочный электрод (на чертеже условно не показан). Величина напряжения и напряжения с датчика тока 17 подаются на мостовую схему обратной связи по напряжению и обратной связи по току в блок 18 управления величиной сварочного напряжения и тока. Блок 18 управления вырабатывает на выходе напряжение управления, которое поступает на вход широтно-импульсного модулятора 19, где оно модулируется и через обмотку 20 возбуждения генератора 6, 7, 8, 9 управляет сварочным током (напряжением).
СВ
св
По фиг.4 внешние крутопадающие сварочные вольтамперные (U, I) характеристики агрегата сварочного формируют блоком 18 управления путем использования обратной связи по току за счет сравнения с сигналом задатчика 21 тока/напряжения. Управление крутизной I сварочной характеристики (глубина обратной связи по току или коэффициент усиления обратной связи по току) осуществляют за счет регулирования работы задатчика 21 тока/напряжения и регулятора 22 крутизны сварочной характеристики, включенными на вход-выход блока 18.
Жесткая сварочная характеристика n формируется из напряжения задатчика 21 напряжения, и обратного напряжения связи по выходному напряжению сварки.
Агрегат сварочный проходит промышленную апробацию на
предприятиях нефте- и газопрома Беларуси под фирменным наименованием АДД 4×2501 с применением электрического трехфазного генератора ГДЭ (БЭЛСО) на базе дизеля Д242. Он имеет четыре автономных сварочных поста и в дополнительной комплектации с электростанцией переменного тока, работающих независимо друг от друга, с приводом от одного дизеля. Такая компоновка позволила уменьшить габариты и вес агрегата, увеличить ресурс работы агрегата и полностью исключить взаимовлияние сварочных постов при их работе. Сварка агрегатом сварочным отличается высокой экономичностью, устойчивостью горения дуги, минимальным разбрызгиванием металла, чистотой и высоким качеством шва.
Возможность регулировки крутизны сварочной характеристики на каждом посту, позволила работать в режиме стабилизации тока сварки до сварки на жесткой характеристики проволокой в среде защитных газов при диаметре проволоки до 1, 2 мм и выше при введении в проволоко-падающий механизм дросселя стабилизации тока дуги.
Новый конструктив агрегата сварочного характерен тем, что решает задачу расширения технологических возможностей сварки по сравнению с известными аналогами путем создания агрегата сварочного четырехпостового с оптимизированными динамическими и эксплуатационными характеристиками системы "двигатель-генератор" и за счет совмещения его работы с иным электроинструментом в режиме 220 В, 50 Гц.
Источники информации.
1.SU 1814600 A3 В23К 9/00, 9/10 БИ №17, 07.05.93
2. Проспект, завод сварочного оборудования «УРАЛТЕРМОСВАР», 620014, Екатеринбург, Московская, 49, www.uraltermosvar.ru