Разработка нпп «технотрон» 2003г. - инверторный аппарат для сварки покрытым электродом нового поколения - дс 250. 33

Гецкин О.Б - начальник отдела маркетинга и сбыта Яров В.Н - начальник НИЛ, к.т.н Кудров И.В. - инженер исследователь

Основными предпосылками для создания нового аппарата для сварки покрытым электродом (ММА) послужили:

• 15-и летний опыт производства инверторных сварочных аппаратов;
• богатый опыт эксплуатации аппаратов в российских условиях, полученный от потребителей сварочного оборудования;
• освоение новых производственных технологий и элементной базы.

Все это, с учетом тенденции развития сварочного оборудования в мире, а также опыта передовых компаний послужило причиной разработки современного сварочного аппарата ДС 250.33 - инверторного аппарата нового поколения, аппарата для надежной работы в любых условиях.
Главными требованиями при создании аппарата были:

• надежность работы источника
• высокий ПВ
• простота эксплуатации
• широкий температурный диапазон работы
• уверенная работа от автономных источников питания
• хорошая ремонтопригодность

Проведенные испытания работы на предельных нагрузках, в камере тепла-холода, на вибростенде, питании от дизель-генератора, стенде радиопомех и в трассовых условиях показали, что задача выполнена полностью и без оговорок.

Итак, что представляет собой этот аппарат:

Краткие технические характеристики ДС 250.33 дистанционное управление током сварки, цифровая индикация, «форсаж» дуги, пониженное напряжение холостого хода, «горячий старт», «антистик», выбор наклона ВАХ, импульсный режим, блокировка по перегреву, по понижению напряжения и по отсутствию фазы питания, уверенная работа от генератора, работа со сварочными кабелями суммарной длиной до 100м
Напряжение питания, В	380,+10% -15%
Потребляемая мощность, кВА, не более	12
Сварочный ток (плавнорегулируемый), А	25-250
Номинальный режим работы при температуре +40 С ПН, %	65
Номинальный режим работы при температуре +20 С ПН, %	100
Максимальный ток при ПН=100%, А	200
Диапазон рабочих температур, С	От - 40 до + 40
Масса, кг	29
Габаритные размеры, мм	505х225х435

Корпус
Литые алюминиевые панели обеспечивают жесткость каркаса. Порошковая покраска панелей и стенок обеспечивает надежную защиту от коррозии и мелких повреждений поверхности. Устройство панелей, выдающихся на 15мм впереди и сзади, обеспечивает защиту органов управления от случайных повреждений.

Органы управления и режимы
При решении этой задачи разработчики столкнулись с противоречием: многие потребители сварочного оборудования хотели бы иметь максимум функций в аппарате, в том числе и импульсный режим работы, удобный при сварке «потолка» или тонких деталей. В то же время не менее значительная часть потребителей, чтобы не «смущать» сварщика хочет иметь в аппарате только необходимый минимум ручек и регулировок.

Задача была решена следующим образом: в базовом варианте ДС 250.33 имеет регулировку тока сварки и регулировку «форсирования» дуги. Кроме того, можно отключить «горячий старт» и выбрать наклон вольтамперной характеристики. При необходимости, в источник вставляется блок импульсного режима (вместо заглушки), в котором предусмотрены регулировки тока пауза, времени импульса и времени паузы. Время снятия - установки блока 1минута.

Таким образом ДС 250.33:

• Обеспечивает плавное регулирование сварочного тока в диапазоне от 25 до 250 А. Точность задания тока - до 1А, контролируется цифровым индикатором.
• Дистанционное управление сварочным током
• Имеет цифровую индикацию параметров сварки - Тока сварки (А) и Степени «форсирования дуги» (в относительных единицах),
• Выполнен в «безопасном варианте», что означает пониженное напряжение холостого хода - 12 В.
• Снабжен системой «горячего старта», обеспечивающей легкое возбуждение сварочной дуги.
• Снабжен устройством «антистик», защищающим от прилипания электрода;
• Имеет возможность регулировки «форсирования» сварочной дуги, которое определяет поведение сварочного тока в момент уменьшения и далее замыкания дугового промежутка (рис.1). Уменьшение «форсирования» снижает разбрызгивание металла, а увеличение «форсирования» уменьшает вероятность залипания электрода, увеличивает проплавление и давление дуги.
• Позволяет выбирать наклон вольтамперной характеристики 0.4В/А или 1.25В/А, управляя переносом металла, в зависимости от конкретных условий сварки и типа электрода, что особенно важно при сварке целлюлозными электродами (рис.2).
• Предусмотрено автоматическое отключение при перегреве, пониженном напряжении и отсутствии одной из фаз питающего напряжения.
• Поддерживает заданный ток вне зависимости от колебаний напряжения сети
• Имеет высокое выходное напряжение, что позволяет вести сварку на кабелях суммарной длины до 100м.
• Может поставляться с Блоком импульсного режима (Исполнение 01). В этом случае цифровой индикатор отображает выставляемое значение тока паузы (А), времени протекания тока импульса и времени протекания тока паузы (Сек). Наличие импульсного режима работы облегчает ведение сварки в различных пространственных положениях, сварку деталей малой толщины и снижает требования к квалификации сварщика, например, при сварке вертикальных и потолочных швов. Управление тепловой мощностью дуги позволяет в широких пределах регулировать глубину проплавления и скорость кристаллизации металла шва при сварке труб и металлоконструкций в любом пространственном положении. Во время импульса тока мощность дуги нарастает, соответственно увеличивается количество расплавленного электродного и основного металлов. Снижение мощности дуги во время паузы способствует ускоренной кристаллизации жидкого металла сварочной ванны с одновременным снижением количества основного и электродного металлов. Используя импульсный режим можно обеспечить требуемую проплавляющую способность дуги без опасности прожогов и получить большее количество наплавленного металла в единицу времени. При этом упрощается технология однопроходной сварки и выполнение корневых проходов при многослойной сварке труб и металлоконструкций без подкладок даже при больших, чем при обычной сварки, допусках на сборку, повышается эффективность процесса сварки и улучшается формирование швов. Швы получаются с плавными очертаниями и мелкой чешуйчатостью, соответствующей выбранному режиму пульсации дуги.

Питание источника от стационарной сети
ДС 250.33 питается от трехфазной сети напряжением 380В(50Гц). Возможны колебания напряжения -15/+10%(от 320В до 420В) и колебания частоты -5/+15Гц (от 45 до 65Гц). КПД источника составляет около 85%.

Питание источника от генератора (в составе передвижных машин)
Аппарат потребляет не более 12 кВА на максимальном токе (250А). И если при питании от стационарной сети это означает просто экономию электроэнергии, то при питании от дизель-генератора это существенный выигрыш в количестве постов. Теперь, возможно использование 2-х аппаратов ДС 250.33 при питании от 30-киловатного генератора и 4-5 аппаратов при питании от 60-киловатного генератора.

Питание обычного инверторного источника от генератора имеет некоторые особенности. Большинство генераторов рассчитано на активно-индуктивную нагрузку, при которой с ростом потребления напряжение питания падает. Поэтому, производители ставят на генератор корректор напряжения, который создает положительную обратную связь по току, компенсируя падение напряжения на нагрузке. Обычный инверторный источник имеет емкостной характер потребления, поэтому с ростом нагрузки напряжение на генераторе возрастает, а наличие корректора напряжения приводит к еще большему его росту. Результатом может быть выход из строя и инвертора и самого генератора от перенапряжений. Чтобы избежать этого, приходится снижать напряжение холостого хода генератора, использовать его не на полную мощность, или ставить дополнительные фильтры.

Аппарат ДС 250.33 полностью лишен указанных недостатков. Аппарат имеет встроенный LC-фильтр, позволяющий питать источник от генератора без каких бы то ни было оговорок. ДС 250.33 адаптирован к работе с любым генератором, обеспечивающим необходимое напряжение, частоту и мощность.

Источники используется в составе передвижных ремонтных мастерских на базе а/м КАМАЗ, УРАЛ, тракторов ДТ-75, ТТ-4М и ТДТ-55А. При этом DC 250.33 комплектуется набором амортизаторов, силовыми кабелями и дистанционным управлением длиной 25м. Возможно удлинение кабелей до 50м (суммарная длина - 100м).

Конструкция источника
Расположение элементов в ДС 250.33 сделано по принципу «трубы», через которую прогоняется воздух при помощи вентилятора. Дном и боковыми стенами «трубы» служат соответственно дно и боковые стенки источника, верхняя же стенка представляет собой «гребенку» радиатора. На радиаторе, в верхней части источника находятся силовые элементы и система управления. В нижней части, внутри трубы находятся, силовой трансформатор, выходной дроссель и др. элементы которые не боятся пыли. Таким образом, источник получается как бы разделенным на две части. Такая компоновка дает явные преимущества: во-первых, резко возросла интенсивность охлаждения радиаторов, во-вторых, пыль, которая, учитывая возможные места использования источника, может иметь и металлическую составляющую, не попадает в верхнюю часть источника, где находится наиболее чувствительная к ней система управления.

Электронная часть
Аппарат имеет микропроцессорное управление.
Электронные платы собраны по технологии поверхностного монтажа, имеют защитную маску и проходят процедуру двойной лакировки.
Все элементы рассчитаны на температурный диапазон от -40 до +40 С.

Ремонтопригодность
Электронные платы не требуют дополнительной настройки, имеют быстроразъемные соединения и могут быть заменены в течение 30-и минут.

Испытания
Аппараты проходят периодические испытания в камере тепла и холода при температурах от -40 до +40 С, на вибростенде, стенде радиопомех и при питании от 30кВт дизель-генератора. 100% аппаратов испытываются на полигоне перед отправкой потребителю.

ДС 250.33 показал себя как надежный, мощный аппарат с высоким ПВ и широким температурным диапазоном работы, одинаково уверенно работающий в цеховых и трассовых условиях при питании как от стационарной сети так и от генератора.

Аппарат удачно сочетает в себе современные достижения в области техники и технологии сварки с простой и удобством эксплуатации.

Рис. 1 Форсирование
а - слабое форсирование
б - сильное форсирование

Рис. 2 Характеристика
а - крутая
б - пологая