Электрическое устройство

Электрическое устройство машины предназначено для обеспечения необходимой программы нагрева металла в зоне сварки. В качестве примера рассмотрим электрическое устройство точечной машины переменного тока, которое состоит из элементов вторичного контура 1—9 трансформатора 11, переключателя ступеней 12, контактора 13 и аппаратуры управления. Вторичный контур включает электроды 4, непосредственно контактирующие с деталями, подводящие ток и передающие усилие; электрододержатели 3, 5; нижнюю 2 и верхнюю 6 консоли; токопроводы 1, 7, 9 и гибкую шину 8. Жесткие элементы контура изготовляют из медного проката и отливают из меди или бронзы; гибкие шины чаще всего набирают из медной фольги. Принято также включать в число элементов вторичного контура машины вторичный виток трансформатора с выводными колодками 10. Электроды, электрододержатели, а иногда и консоли являются сменными частями машины, их конструкция и размеры определяются свариваемыми деталями.

Размеры вторичного контура (вылет электродов и раствор консолей) и сечения токоведущих элементов определяют полное электрическое сопротивление контура. Сопротивление вторичного контура шовных машин обычно больше, чем точечных рельефных и стыковых машин из-за наличия двух подвижных контактов в электродных головках. Чем больше вылет и раствор и меньше сечение, тем больше сопротивление, и для получения номинального сварочного тока требуется повышать напряжение вторичной обмотки трансформатора, а следовательно, и электрическую мощность машины. Поэтому необходимо обеспечить возможно более низкое сопротивление вторичного контура.

Токоведущие элементы вторичного контура имеют болтовые, конусные или клиновые соединения. От надежности электрических контактов в этих соединениях зависит стабильность сопротивления вторичного контура, а следовательно, и сварочного тока. В процессе эксплуатации возможны окисление контактов и ослабление затяжки болтов, что приводит к увеличению сопротивления вторичного контура. Удельное электросопротивление меди и ее сплавов при нагреве существенно повышается (примерно 4% на 10°С), поэтому при нагреве элементов вторичного контура его сопротивление также возрастает и сварочный ток уменьшается.

Для преобразования электрической энергии промышленной питающей сети в энергию, необходимую для контактной сварки, машины снабжают понижающим трансформатором, позволяющим получать большие сварочные токи (десятки кА). В связи с относительно небольшим полным сопротивлением вторичного контура (включая сопротивление свариваемых деталей) большие токи достигаются за счет низкого напряжения вторичной обмотки сварочного трансформатора (для стационарных машин не более 10 В). Для получения таких низких напряжений вторичную обмотку трансформатора обычно выполняют из одного или реже из двух витков.

Трансформатор машин контактной сварки, как и любой трансформатор, состоит из трех основных узлов: сердечника (магнитопровода), первичной и вторичной обмоток. Трансформаторы работают в режиме кратковременных повторяющихся нагрузок с большими токами, поэтому их обмотки испытывают значительные динамические нагрузки. Необходимым требованиям высокой механической прочности лучше всего удовлетворяет трансформатор с сердечником броневого типа и чередующимися первичной и вторичной дисковыми обмотками.