В соответствии с заданным вариантом - А, 1, 3, 8, 10, 13 перечень требований к ИП следующий:
Ручная сварка покрытыми электродами на постоянном токе
Сила тока дуги 100-150 А
ПН3 =70%
Условия работы монтажные городские
Мелкосерийное производство
Выбор рациональных видов ИП
Из общего условия устойчивости при ручной дуговой сварке следует, что характеристика ИП на падающем участке ВАХ дуги должна быть крутопадающей или вертикально падающей.
При ручной сварке покрытыми электродами в монтажных городских условиях обычно используют ИП с минимальным весом, подключаемые к силовой сети. Для ручной дуговой сварки покрытыми электродами на постоянном токе выпускаются сварочные выпрямители (с силовыми трансформаторами или с инверторами).
При мелкосерийном производстве экономически целесообразно использовать или ИП с большим диапазоном регулирования режимов, или универсальные ИП.
Диапазон регулирования тока должен перекрывать заданные значения 100-150 А. В мелкосерийном производстве рациональным вариантом для ручной сварки с номинальной ПН=60% может быть ИП с номинальным током 160 А и более.
Учитывая то, что импортное оборудование для сварки покрытыми электродами не имеет существенных преимуществ по техническим характеристикам, но значительно дороже отечественного, выбор марок ИП целесообразно ограничить оборудованием производимым в России.
Список технически пригодных выпрямителей
Дуга – 318 МА (таблица 1),
ВД-251 (таблица 2)
Форсаж 160 (таблица 3),
ДС 250.33 (таблица 4).
Таблица 1. Основные технические характеристики выпрямителя Дуга – 318 МА
| Параметры | Величина |
| Номинальный сварочный ток, А | Не указан |
| Номинальный режим работы (ПН),% | |
| Пределы регулирования сварочного тока,А | 30-160 |
| Масса, не более, кг | |
| Стоимость, руб |
Таблица 2. Основные технические характеристики выпрямителя ВД-251
| Параметры | Величина |
| Номинальный сварочный ток при ПВ=60%, А | |
| Пределы регулирования сварочного тока,А | 60-250 |
| Число ступеней регулирования тока,шт | |
| Масса, не более, кг | |
| Стоимость, руб |
Таблица 3.. Основные технические характеристики инверторного источника питанияФорсаж-160.
| Параметры | Величина |
| Номинальный сварочный ток при ПВ=60%, А | |
| Пределы регулирования сварочного тока, А | 40-160 |
| Масса, не более, кг | |
| Стоимость, руб |
Таблица 4.. Основные технические характеристики инверторного ИП ДС 250.33
| Параметры | Величина |
| Номинальный ток при ПН=100%, А | |
| Пределы регулирования сварочного тока, А | 25-250 |
| Масса, не более, кг | |
| Стоимость, руб |
Обоснование выбора наиболее рациональной марки выпрямителя
Сравнив цены на выпрямители и инверторные ИП, приходим к выводу, что экономически выгодными являются выпрямители.
При мелкосерийном производстве экономически целесообразно использовать или ИП с большим диапазоном регулирования режимов или универсальный ИП, поэтому необходимо выбрать источник питания с большим диапазоном регулирования режимов. Выпрямитель ВД-251 по этому критерию превосходит выпрямитель Дуга – 318 МА поэтому более рациональным является ВД-251.
Поскольку номинальный ПН% ВД-251 меньше заданного требуется проверить его на перегрев.
Допустимый ПНд% при заданной максимальной силе тока Iзмах определяется по выражению
ПНд% = ПНн% * (I2н / I23max) (5.1)
где Iн и ПНн% - номинальные значения силы тока и продолжительности работы выбранного источника питания.
ПНд%=60%*(2502/1502)=166%
По заданию ПНз=70%
ПНд> ПНз
Следовательно, выпрямитель ВД-251 будет работать на токе 150А без перегрева.
Полные технические характеристики выпрямителя ВД-251 приведены ниже.
Напряжение питающей сети 220В Номинальная частота, Гц. 50 Гц Диаметр электрода 2-5мм. ПВ при 200А 40% Диапазон регулирования сварочного тока 60-250А Напряжение холостого хода 90В Потребляемая мощность 7 кВт Ток защиты по первичной сети 40А Ток холостого хода не более 1.6А. Длина сетевого шнура 3 м Габаритные размеры 410х140х400 мм Масса 35 кг Технические характеристики Наименование Значение Напряжение питающей сети, В 220+5%; 380+10% Номинальная частота, Гц 50 Сварочный ток (ПВ-100%) 300 Сварочный ток (ПВ-80%) 210 Диапазон регулирования сварочного тока, А 250 Напряжение холостого хода, В, не более 85 Потребляемая мощность, не более, кВт 7 Ток защиты по первичной сети, А 32 Ток холостого хода, не более, А 1.0 Длина сетевого шнура, не менее, м 4.0 Габаритные размеры, мм 410х140х400 Масса, кг, не более 35.
Описание конструкции и физических принципов получения ВСХ и регулирования режима работы выпрямителя ВД-251.
Сварочный выпрямитель ВД-251 предназначен для дуговой сварки стальных конструкций различного назначения толщиной от 0,5 до 12 мм плавящимся электродом. Выпускается в 2-х исполнениях ВД-251 - на рабочее напряжение 220В и ВД-252 на рабочее напряжение 380В. ВД-251 сварочный выпрямитель широкого назначения. Сварочный выпрямитель может быть использован также для сварки специальными электродами цветных металлов и изделий из чугуна и нержавеющей стали. Комплектация изделия жестким силовым источником тока и системой возбуждения дуги с дополнительным напряжением позволяет, получит глубокий сварной шов с высокими показателями расплава металла, высокими прочностными характеристиками сварного шва и высокой его стойкостью против коррозии. Применение принудительной проточной вентиляции изделия дает высокие показатели ПВ при относительно низких габаритных и весовых характеристиках изделия. Выпрямитель предназначен для работы, как в закрытых помещениях, так и на открытых площадках.
Выпрямитель обладает падающей внешней характеристикой и предназначен для дуговой сварки стальных конструкций различного назначения плавящимся электродом от 2 до 5 мм. Падающая ВСХ выпрямителя получается за счет увеличенного рассеяния магнитного поля силового трансформатора. Регулирование сварочного тока ступенчатое (16 ступеней) и осуществляется путем переключения отводов обмоток силового трансформатора.