Объём дисциплины и виды учебной работы. Вид учебной работы Всего часов форма обучения очная очно-заочная заочная Общая трудоемкость дисциплины (ОТД)

Тематический план дисциплины

для студентов заочной формы обучения

Содержание учебной дисциплины и вырабатываемые компетенции

Введение (2 часа)

[1], с.7…11; [2], с.3…4, [1], с.343…378

Функции источника питания как звена общей энергетической системы «источник питания—сварочная дуга—шов». Первоначальное возбуждение дуги. Особенности процессов, происходящих в приэлектродных областях и в столбе дуги. График распределения потенциалов по длине дуги. Электромагнитные силы, действующие на заряженные частицы, движущиеся в ионизированном газе и в расплавленном металле. Ионизированные потоки газа в дуге. Перенос металла при плавящемся электроде.

Вопросы электроснабжения источников питания. Аппаратура защиты источников от перегрузок. Требования, предъявляемые к источникам правилами техники безопасности. Защитные заземления. Устройства для снижения напряжения холостого хода.

Модуль 1. Общие сведения об источниках питания (8 часов)

[1], с.7..8, [2], с.6…21

Назначение и основные типы источников. Виды режимов работы. Продолжительный, перемежающийся и повторно-кратковременный режимы. Нагрузочные диаграммы и кривые нагрева. Номинальные значения тока, напряжения, мощности и режима работы. Длительность цикла работы. Длительность цикла работы при перемежающемся и повторно-кратковременном режимах работы источников для ручной дуговой сварки, для механизированной сварки и для универсальных источников. Климатическое исполнение, категория размещения и степень защиты источников. Структура обозначения по ГОСТу источников питания и установок для дуговой сварки. Действующие ГОСТы на источники питания для дуговой сварки.

Модуль 2. Свойства и характеристики источников питания (8 часов)

[1], с.11…85,

Электрические характеристики дуги и источника. Вольт-амперная характеристика дуги при постоянной длине. Зависимость напряжения на дуге от ее длины при постоянном токе. Условия устойчивости энергетической системы «источник—сварочная дуга—шов». Особенности горения дуги переменного тока. Роль реактивных сопротивлений цепи дуги в повышении устойчивости ее горения. Динамическая характеристика дуги переменного тока и циклограмма процесса сварки. Сварочные свойства источника. Технологические свойства источника питания. Определение понятия технологических свойств. Требования к технологическим свойствам и к технико-экономическим показателям источников питания для дуговой сварки. Основные требования к источникам промышленного назначения. Классификация и технические характеристики источников.

Модуль 3. Сварочные трансформаторы для дуговой сварки (10 часов)

[1], с.89…164, 289…312; [2], с.30…44

Принцип работы однопостовых сварочных трансформаторов с повышенным магнитным рассеянием. Сравнение с первыми сварочными трансформаторами типа СТЭ. Классификация современных сварочных трансформаторов с повышенным рассеянием по принципу формирования падающей внешней характеристики, регулирования тока и создания условий для устойчивого горения дуги.

Функциональные схемы однопостовых сварочных трансформаторов с подвижными обмотками (тип ТД), с подвижными магнитными шунтами (тип СТШ), с неподвижными подмагничиваемыми магнитными шунтами (тип ТДФ). Назначение отдельных блоков и выполняемые ими функции. Электрические схемы и конструкции магнитных систем. Формирование внешних характеристик, регулирование сварочного тока, свойства, технические данные, технико-экономические показатели и области применения.

Магнитное и тиристорное регулирования. Источники с прямоугольной формой тока. Трансформаторы прерывистого тока. Системы фазового управления и автоматического регулирования тиристорных трансформаторов.

Функциональная схема источника питания для сварки неплавящимся электродом в среде защитного газа. Назначение и функции, выполняемые отдельными блоками. Вспомогательные устройства источников.Осцилляторы. Бесконтактное возбуждение дуги с помощью осцилляторов. Параллельная и последовательная схемы включения осциллятора. Принцип работы осциллятора. Частота высоковольтных колебаний. Фазировка подаваемых импульсов осциллятора для повторного возбуждения дуги при ее питании переменным током. Защита сварщика и источника питания от воздействия высоковольтных импульсов осциллятора. Области использования осцилляторов раз­личных схем включения. Импульсные стабилизаторы. Назначение импульсных стабилизаторов и область применения. Принцип работы импульсного стабилизатора горения дуги переменного тока. Подача импульса на дуговой промежуток для повторного возбуждения дуги переменного тока, при переходе сварочного тока через нуль в момент изменения полярности тока на обратную. Описание работы электрической схемы импульсного стабилизатора.

Автоматическая заварка кратера. Необходимость в устройстве для заварки кратера в конце процесса сварки. Принцип работы устройства, в котором использован разряд конден­сатора на активное линейное сопротивление, позволяющий плавно снижать мощность теплового потока, вводимого в шов.

Установки типа УДГ для сварки переменным током изделий из алюминия и сплавов на его основе. Функциональная схема установки, функции, выполняемые отдельными блоками. Формирование падающих внешних характеристик. Регулирование сварочного тока. Свойства, технические данные, технико-экономические показатели.

Стабилизированные универсальные источники. Источник питания типа ВСВУ. Источник питания для сварки вольфрамовым электродом в среде аргона свободной и сжатой дугой в непрерывном и импульсном режимах углеродистых, нержавеющих, жаропрочных сталей и титановых сплавов. Функциональная схема источника. Функции, выполняемые отдельными блоками. Унификация блоков. Формирование крутопадающих внешних характеристик. Принцип стабилизации сварочного тока. Регулирование сварочного тока. Свойства, номенклатура, технические данные, технико-экономические показатели, области применения.

Источники питания типа ТИР-ЗООД. Источник питания для сварки вольфрамовым электродом в среде аргона свободной дугой, постоянным и переменным током прямоугольной формы в непрерывном режиме изделий из всех металлов, включая алюминий и магний, а также сплавов на их основе. Функциональная схема источника. Функции, выполняемые отдельными блоками. Использование в источнике типа ТИР-ЗООД дросселя насыщения нового типа с разделенными рабочими обмотками, коммутируемыми тиристорами. Формирование крутопадающих внешних характеристик. Принцип стабилизации сварочного тока. Регулирование тока. Свойства, технические данные, технико-экономические показатели, области применения.

Модуль 4. Трансформаторы машин контактной сварки. (12 часов)

[3], 54…74, 224…263.

Принцип работы машин точечной, шовной и стыковой сварки. Образование соединения при точечной, шовной и стыковой сварке. Электрические режимы работы машин контактной сварки.

Электрическая часть контактных машин. Конструкция трансформатора. Характеристики машин контактной сварки и их трансформаторов.

Модуль 5. Сварочные выпрямители для дуговой сварки (12 часов)

[1], с.164…229; [2], с.48…115

Классификация и функциональные схемы сварочных выпрямительных установок. Функции, выполняемые отдельными блоками. Свойства и условия работы вентилей. Полупроводниковые вентили, применяемые в сварочных выпрямительных установках. Неуправляемые и управляемые вентили. Особые условия работы вентилей. Перегрузки по току. Возникающие перенапряжения. Назначение и схема включения цепей.

Принцип работы трехфазной мостовой схемы выпрямления. Мгновенная коммутация и процесс коммутации при наличии значительных индуктивностей в фазах силового трансформатора и в цепи выпрямленного тока. Режимы двухвентильной и трехвентильной коммутации. Формы кривых выпрямленного напряжения и тока. Частота пульсаций. Количественные соотношения между величинами напряжений на входе и выходе выпрямительного блока. Внешняя характеристика выпрямительного блока.

Сварочные выпрямители с падающими характеристиками (тип ВД). Функциональная схема. Принципиальные электрические схемы отдельных блоков и выполняемые ими функции. Формирование внешних характеристик, регулиро­вание сварочного тока, свойства, технические данные, технико-экономические показатели и области применения.

Сварочные выпрямители для сварки плавящимся электродом в среде СО₂ (тип ВДГ). Функциональная и электрическая схемы. Функции, выполняемые отдельными блоками. Формирование жестких внешних характеристик. Регулирование выходного напряжения. Свойства, технические данные, технико-экономические показатели и области применения.

Универсальные сварочные выпрямители. Сварочные выпрямители типа ВДУ. Функциональная схема. Функции, выполняемые отдельными блоками. Переключение блоков схемы для формирования падающих внешних характеристик. Регулирование режима. Свойства, технические данные, технико-экономические показатели и области применения.

Модуль 6. Многопостовые системы для питания сварочных постов (2 часов)

[1], с.255…363; [2], с.60

Области применения многопостовых систем. Технико-экономический эффект применения многопостовых систем. Условие независимости работы постов. Внешняя характеристика источника питания. Характеристика поста. Питание постов от выпрямителя. Принцип работы шестифазной схемы выпрямителя установки типа ВДМ. Включение постов и регулирование тока поста. Свойства, технические данные, технико-экономические показатели. Многопостовые системы для механизированной сварки в углекислом газе. Функциональная схема многопостовой системы типа ВМГ. Функции отдельных узлов. Принцип работы шестифазной схемы выпрямления с уравнительным реактором. Установки типа ВМГ-5000. Многожильный шинопровод на различные напряжения. Свойства, технические данные, технико-экономические показатели.

Модуль 7. Выпрямители для плазменной резки (4 часов)

[1], с.312…323;

Классификация и функциональные схемы сварочных выпрямительных установок. Функции, выполняемые отдельными блоками. Свойства и условия работы вентилей. Полупроводниковые вентили, применяемые в сварочных выпрямительных установках. Неуправляемые и управляемые вентили. Особые условия работы вентилей. Перегрузки по току. Возникающие перенапряжения. Назначение и схема включения цепей.

Выпрямители для плазменной резки. Схема питания сжатой дуги. Функциональная и электрическая схемы. Функции, выполняемые отдельными блоками. Вольт-амперная статическая характеристика сжатой дуги. Функции отдельных блоков установки. Устройство, принцип работы и назначение плазмотрона. Вспомогательные устройства источников.Осцилляторы. Возбуждение дуги. Формирование падающей внешней характеристики источника. Регулирование сварочного тока. Установки типа АПР и УПС. Свойства, технические данные, технико-экономические показатели, области применения.

Модуль 8. Сварочные преобразователи и агрегаты (6 часов)

[1], с.263…289; [2], с.22…29

Агрегаты и преобразователи с коллекторными генераторами.Устройство магнитных систем, расположение обмоток на полюсах и электрические схемы сварочных однопостовых коллекторных генераторов с независимым возбуждением и с самовозбуждением, имеющих размагничивающую последовательную обмотку (тип ГСО). Формирование внешних характеристик, регулирование сварочного тока, свойства, номенклатура, технические данные, технико-экономические показатели и области применения генераторов с падающими внешними характеристиками. Понятие о динамических свойствах генераторов типа ГСО.

Сварочные коллекторные однопостовые генераторы постоянного тока с жесткими внешними характеристиками (тип ГСГ). Особенности конструкции магнитной системы, электрическая схема. Регулирование напряжения. Формирование жесткой характеристики. Свойства, технические данные, технико-экономические показатели, области применения.

Агрегаты и преобразователи с вентильными генераторами.Устройство вентильного сварочного генератора индуктивного типа (ГД-311) с самовозбуждением от силовой цепи. Основные узлы вентильного генератора: индуктивный пульсационный синхронный генератор повышенной частоты и бесконтактное выпрямляющее устройство. Электрическая схема питания обмотки возбуждения. Формирование внешних характеристик падающей формы за счет больших реактивных сопротивлений фаз обмотки статора. Регулирование сварочного тока. Свойства, технические данные, технико-экономические показатели и области применения.

Модуль 9. Инверторные источники питания (6 часов)

[1], с.229…255; [2], с.64…115

Классификация и функциональные схемы сварочных инверторных источников. Функции, выполняемые отдельными блоками. Свойства и условия работы полупроводниковых приборов.

Принцип работы тиристорного сварочного инвертора. Процесс коммутации при наличии значительных индуктивностей в фазах силового трансформатора и в цепи выпрямленного тока. Полумостовой и мостовой инверторы. Формы кривых выпрямленного напряжения и тока. Частота пульсаций. Количественные соотношения между величинами напряжений на входе и выходе выпрямительного блока. Внешняя характеристика.

Принцип работы транзисторного сварочного инвертора. Процесс коммутации при наличии значительных индуктивностей в фазах силового трансформатора и в цепи выпрямленного тока. Полумостовой и мостовой инверторы. Формы кривых выпрямленного напряжения и тока. Частота пульсаций. Количественные соотношения между величинами напряжений на входе и выходе выпрямительного блока. Внешняя характеристика.

Сварочные выпрямители с ШИМ-регулятором в сварочнов контуре. Функциональная схема. Принципиальные электрические схемы отдельных блоков и выполняемые ими функции. Формирование внешних характеристик, регулирование сварочного тока, свойства, технические данные, технико-экономические показатели и области применения.

4.2 Лабораторный практикум (заочная форма обучения )

4.3 Практические занятия по дисциплине «Источники питания для сварки» в соответствии с учебным планом не предусмотрены.

Поиск по сайту: