Проведение сварочных работ при ремонте и строительстве магистральных трубопроводов, а также при монтаже металлоконструкций в полевых условиях требует обеспечения питания сварочного оборудования от автономных передвижных источников электропитания (ПАИЭП). Мобильное инверторное сварочное оборудование из-за малых размеров и веса идеально подходит для данных работ. Однако питание инверторов от ПАИЭП не всегда бывает безопасным для источников, т.к. резкое снижение тока потребления сварочного источника при прерывании сварки может привести к скачку выходного напряжения ПАИЭП и выходу из строя сварочного аппарата.
На Государственном Рязанском приборном заводе проведены работы по исследованию и согласованию выпускаемых источников сварочного тока ФОРСАЖ с ПАИЭП.
При проведении исследований и испытаний в качестве ПАИЭП (далее по тексту – электростанции) были использованы бензиновые электростанции моделей «Geko 13001 ED-S/SEBA» (выходная мощность 13 кВА трехфазного и 6 кВА однофазного выходного напряжения) и «Eisemann H 13000E» (выходная мощность 13 кВА трехфазного и 11 кВА однофазного выходного напряжения).
Измерения режимов работы аппаратов проводились как при стационарной нагрузке на балластные реостаты, так и в режиме реальной сварки. Контролировались выходное напряжение электростанции и ток потребления аппарата с помощью цифрового осцилло-графа «Tektronix TDS -3014B».
Режимы работы электростанций при питании однофазных сварочных аппаратов серий ФОРСАЖ-160, -160АД, -200
На рис.1 представлены осциллограммы выходного напряжения электростанции при работе аппарата на холостом ходу (луч 3), выходного напряжения электростанции (луч 1) и тока потребления при выходном токе аппарата 45 А (луч 2).
На рис.2 и 3 представлены осциллограммы выходных напряжений и токов потребления аппарата при токах нагрузки 110 и 160 А соответственно.
Из осциллограмм видно, что с ростом тока нагрузки наблюдалось искажение формы выходного напряжения электростанции до трапециевидной. При этом амплитуда и действующее значение напряжения электростанции не увеличивались по сравнению с режимом холостого хода. Осциллограммы снимались как при стационарной нагрузке аппаратов, так и в режиме реальной сварки, и при одинаковых токах не отличаются друг от друга.
Коэффициент загрузки в однофазном режиме электростанции «Geko 13001 ED-S/SEBA» при токе нагрузки аппарата 160 А и выходном напряжении 30В составил 80 %.
При включении и выключении электростанции (при включенном выключателе сети аппарата) в переходном процессе наблюдается снижение частоты выходного напряжения электростанции. При этом вольт-секундная площадь выходного напряжения также снижается, поэтому эти режимы являются безопасными для сварочного аппарата.
На рис.4 и 5 приведены осциллограммы выходного напряжения электростанции при ее включении и выключении соответственно.
Выводы. Проведенные испытания показали, что питание однофазных сварочных аппаратов серий ФОРСАЖ-160, -160АД, -200 от передвижных электростанций в составе передвижных сварочных постов является безопасным и может быть рекомендовано для практического применения в реальных условиях эксплуатации.
Режимы работы электростанций при питании трехфазных сварочных аппаратов серий ФОРСАЖ
На рис.6 приведены осциллограммы напряжения и тока при питании от стационарной промышленной сети 3*380В аппарата ФОРСАЖ-315 при сварочном токе около 160 А.
Верхний луч – выходное напряжение электростанции, нижний луч – ток потребления аппарата.
На рис.7 приведены осциллограммы напряжения и тока при питании аппарата ФОРСАЖ-315 от электростанции без нагрузки. Форма выходного напряжения – синусоидальная.
При питании от электростанции аппарата при нагрузке на выходе наблюдалось существенное отклонение формы выходного напряжения электростанции от синусоидального с появлением гармонических составляющих выше третьей гармоники с большой амплитудой. Осциллограммы при различных токах нагрузки приведены на рисунках 8 и 9.
Из осциллограмм видно, что кроме искажения формы выходного напряжения электростанции наблюдалось увеличение амплитуды выходного напряжения до 670 В, что приводит к превышению допустимых пределов напряжения питания преобразователя сварочного аппарата.
Для безопасной работы и согласования автономной электростанции с источниками сварочного тока в новых аппаратах типа ФОРСАЖ-315М PRO, ФОРСАЖ-315GAZ PRO и ФОРСАЖ-315PRO дополнительно введен LC- фильтр. На рис.10 и 11 приведены напряжение (первый луч) и ток (второй луч) одной из фаз электростанции при токах нагрузки 120 А и 260 А соответственно аппарата ФОРСАЖ-315М PRO. В качестве нагрузки использовался набор резистивных балластов.
На рис.12 приведены осциллограммы фазного напряжения и тока потребления аппарата в режиме реальной сварки на токе 160 А.
Из полученных осциллограмм видно, что форма выходного напряжения электростанции остается близкой к синусоидальной при разных токах нагрузки и сопоставима с формами тока и напряжения при питании аппарата от стационарной электросети, приведенной на рис.6. При этом амплитуда выходного напряжения остается такой же, что и на холостом ходу. Коэффициент мощности аппарата при наличии LC-фильтра равен 0,95.
Исследовались режимы аппарата и электростанции при запуске и остановке генератора при включенном аппарате. На рис.13 и 14 приведены осциллограммы выходного напряжения электростанции, из которых видно, что в случае включения или аварийной остановки электростанции отказа сварочного оборудования не произойдет.
Выводы. Проведенные испытания показали, что питание трехфазных сварочных аппаратов ФОРСАЖ-315М PRO, ФОРСАЖ-315GAZ PRO и ФОРСАЖ-315PRO от передвижных электростанций в составе передвижных сварочных постов является безопасным. Электростанция может быть загружена до 90%. Совместное использование данного оборудования – наилучшее решение при проведении качественной сварки в полевых условиях эксплуатации.
- 1442 просмотра
Добавить комментарий