2 Hoofdtypen DC-lasgenerator
Dit artikel werpt licht op de twee hoofdtypen DC-lasgeneratoren. De typen zijn: 1. Oppositie-serie-generator 2. Split-pool DC-lasgenerator.
Type # Opposition Series Generator:
een. Afzonderlijk opgewonden:
Een schema van een elektrisch circuit van een afzonderlijk opgewekte generator van de oppositiereeks wordt getoond in figuur 4.21 (a).
Deze generator heeft twee veldwikkelingen. Eén genoemd het afzonderlijke excitatieveld, produceert een constante magnetische flux, ɸ m, en wordt bekrachtigd met wisselstroom door een ferroresonante spanningsregelaar en een siliciumgelijkrichter, beide gemonteerd op het generatorkader. De andere wordt het veld van de oppositiereeks genoemd en wordt in serie geplaatst met het lascircuit. Bij geen belasting vloeit er geen stroom door de serie veldwikkeling en de emf van de generator is uitsluitend te wijten aan de magnetische flux, ɸ m .
Wanneer het lascircuit is voltooid en een boog is geraakt, produceert de seriewikkeling een variërende magnetische flux, o o, die de hoofdveldflux, ɸ m, tegenwerkt. Met de toename in lasstroom neemt ook het effect van het veld van de oppositiereeksen toe, zodat de totale magnetische flux wordt verlaagd en de klemspanning van de generator wordt verlaagd.
Wanneer er een kortsluiting is, worden de twee magnetische fluxen bijna gelijk in grootte, de totale magnetische flux stort in en de klemspanning van de generator zakt naar nul. Dus het effect van het veld van de oppositiereeks is er een van het produceren van hangende voltampère-eigenschappen. De lasstroom kan continu worden aangepast door de hoofdflux, ɸ m, te variëren met een reostaat, R h .
b. Zelf opgewonden:
Een schakelschema van een zelf opgewekte seriegegenerator wordt getoond in figuur 4.21 (b). Zoals uit het diagram blijkt, wordt de veldwikkeling bekrachtigd vanaf de helft van de ankerwikkeling van de generator zelf. Dit is de reden waarom er een derde borstel c is geplaatst tussen de hoofdborstels a en b. Om die reden is het ook bekend als DERDE BORSTELGENERATOR. Onder belasting blijft de spanning tussen de borstels a en c vrijwel constant en produceert de zelfexciterende veldwikkeling die over de twee borstels is verbonden een constant magnetisch veld, ɸ m
Wanneer de boog wordt geïnitieerd, stroomt de lasstroom in de serie-veldwikkeling die zodanig is verbonden dat de magnetische flux, 0, het magnetisch veld, ɸ m, van de exciter tegenwerkt. Hoe groter de stroom in het lascircuit, hoe sterker de bucking-actie van de seriewikkeling en hoe lager de generatorspanning, aangezien de emf geïnduceerd in de ankerwikkeling van de generator afhangt van het resulterende magnetische veld. Op het moment van kortsluiting zijn de waarden van ɸ m en ɸ 0 bijna gelijk en tegenovergesteld in actie, vandaar dat de resulterende flux bijna verwaarloosbaar is en de klemspanning daalt tot nul. De seriewikkeling helpt dus bij het bereiken van een hangende voltampère-eigenschap van de stroombron.
De meeste generatoren voor handmatig en automatisch lassen, zoals SMAW en onderwater booglassen, zijn van het type van de oppositiereeks.
Type # Split-pool DC-lasgenerator:
In een split-pool-lasgenerator wordt een hangende volt-ampère-karakteristiek verkregen als gevolg van het effect van de ankerreactie. Deze generator wordt ook een BIPOLAIRE LASGENERATOR genoemd en wordt voornamelijk gebruikt voor handmatig lassen.
Deze generator heeft vier hoofdpolen en drie sets borstels die door de commentator rijden, zoals weergegeven in Fig. 4.22. In tegenstelling tot de conventionele dc-generator waarin de noord- en zuidpolen afwisselend worden geplaatst, worden in een bipolaire generator dezelfde polen naast elkaar geplaatst (S 1 S 2 en N 1 N 2 ). Twee aangrenzende soortgelijke polen kunnen magnetisch worden beschouwd als een enkele pool die in twee delen is gesplitst, vandaar de naam split-pole generator.
De magnetische flux die de polen verbindt, kan in twee delen worden verdeeld. Het ene deel gaat van N 1 naar S 1 en de andere van N 2 naar S 2 . De grootte van het anker hangt af van de dichtheden o twee fluxen die de door de ankergeleiders doorgesneden flux verdichten, hoe groter de emf van het anker. Het lascircuit is verbonden met de borstels A en B, en de veldspoelen die zijn gewikkeld op de magnetische polen zijn verbonden met de borstels A en E.
Wanneer de boog wordt gestart, zet de stroom die door de ankerwikkeling stroomt een magnetisch veld omheen. De magnetische flux komt uit de ankerkern en overspant de luchtruimte tussen het anker en de polen. Een deel van de flux komt in S 1 heeft zijn pad door het frame, S 2, en de luchtspleet in de ankerkern. Het andere deel van de flux heeft zijn pad door N 1, het frame, N2 en kruist de luchtruimte om de ankerkern binnen te gaan. In Fig. 4.22 wordt de baan van de magnetische flux in het anker weergegeven door de stippellijnen.
Hoe groter de stroom in de ankerwikkeling, hoe sterker de magnetische flux.
Onder verwijzing naar het diagram, kan worden gezien dat de magnetische flux in de ankerwikkeling meebeweegt met de magnetische flux in de polen Ni en Si (zoals getoond door dikke pijlen) en tegen de magnetische flux in de polen N2 en S2 . Met andere woorden, de magnetische flux van het anker heeft de neiging de magnetische flux in de polen aan de ene kant op te bouwen en de andere kant te doden.
De magnetische polen Ni en zijn zo geconstrueerd dat ze werken in omstandigheden van magnetische verzadiging, en de toevoeging van anker magnetische flux kan het niet meer verhogen, net zoals een verzadigde zoutoplossing niet meer zout kan oplossen.
De magnetische flux van het anker, die de magnetische flux in de polen N2 en S2 tegenwerkt, vermindert deze flux en doodt deze zelfs bijna. De wisselwerking van de magnetische hoofdflux neemt toe naarmate de stroom in het lascircuit toeneemt. Een zwakkere magnetische flux in de polen produceert een lagere generatorspanning.
Aldus wordt in de gesplitste pool-lasgenerator de afhangende volt-ampère-eigenschap verkregen door de stootwerking van de magnetische flux van de ankerwikkeling, d.w.z. door de ankerreactie.
Output Volt-Ampere kenmerken van lasgeneratoren:
DC-lasgeneratoren zijn meestal dual control-machines. Een machine met dubbele besturing heeft zowel stroom- als spanningsregelaars. Deze bedieningselementen bieden de lasser de maximale flexibiliteit voor verschillende lasvereisten. Een dergelijke lasstroombron heeft inherent een hellingsregeling, wat betekent dat de helling van de volt-ampere-kromme in de gewenste vorm kan worden ingesteld.
Generatoren die samengestelde wikkeling hebben met afzonderlijke continue stroom- en spanningsregelaars, kunnen de gebruiker een selectie van volt-ampere-curven bieden met bijna elke amperagecapaciteit binnen het totale bereik van de stroombron. Zo kan de lasser de nullastspanning instellen met spanningsregeling en de maximale stroom (kortsluitstroom) met de stroomregeling.
Deze instellingen passen de lasgenerator aan om een statische voltampère-eigenschap te bieden die geschikt is voor de taakvereisten binnen de beschikbare bereiken. De onafhankelijke effecten van stroom- en spanningsregeling op de volt-ampère-eigenschappen van een dergelijke lasstroombron worden getoond in respectievelijk Fig. 4.23 en 4.24.
Multi-operator DC-lasstroombronnen:
Een multi-operator lasgenerator heeft twee veldwikkelingen, één shunt en de andere is in serie geschakeld, zodat de magnetische flux van de reekswikkeling in dezelfde zin samenvalt met die van shuntwikkeling. Hierdoor heeft de generator een platte in plaats van een hangende voltampère-eigenschap.
Van een lasergegenereerde laselektronica wordt de stroom naar busstaven gevoerd en van daaruit naar een groep lassers zoals weergegeven in fig. 4.25.
Aangezien de voedingsbron een vlakke voltampère-karakteristiek heeft, blijft de spanning over de busbar constant en onafhankelijk van de belasting. Om een afhangende karakteristiek te verkrijgen, zijn ballastreostaten in serie verbonden met de bogen ter plaatse van de lasbewerking. De regelweerstand dient ook voor het regelen van de lasstroom.
De meeste van deze multi-operator sets produceren een constante spanning van 60 volt of zo.
Deze lassets nemen minder ruimte in beslag dan eenheden met één operator die hetzelfde aantal operators bedienen. Daarom is dit type installatie economisch voor installaties waarbij het werk geconcentreerd is in één winkel. Ze zijn ook goedkoper dan het equivalent aantal sets met enkele operator en zijn zuiniger in onderhoud en onderhoud.
