bai 3. gioi thieu nguon han

Giới thiệu nguồn hàn hồ quang-VTH/Apave 29 PHẦN 3 G G I I Ớ Ớ I I T T H H I I Ệ Ệ U U N N G G U U Ồ Ồ N N H H À À N N H H Ồ Ồ Q Q U U A A N N G G 1. PHÂN LOẠI CÁC NGUỒN HÀN HỒ QUANG GỒM CÓ HAI LOẠI CHỦ YẾU. NGUỒN HÀN HỒ QUANG DÒNG ĐIỆN MỘT CHIỀU DC NGUỒN HÀN HỒ QUANG DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU AC � BẢNG 1 PHÂN LOẠI CÁC NGUỒN HÀN Nguồn hàn hồ quang Nguồn hàn hồ quang DC Loại quay Loại chỉnh lưu Loại môtơ phát điện Loại chạy bằng động cơ Loại có cuộn dây di động Loại trở kháng bão hoà Loại cuộn thứ cấp phân nấc Nguồn hàn hồ quang AC Loại có lõi di động Loại điều khiển bằng Thyristor Giới thiệu nguồn hàn hồ quang-VTH/Apave 30 Ư Ư U U N N H H Ư Ư Ợ Ợ C C Đ Đ I I Ể Ể M M C C Ủ Ủ A A N N G G U U Ồ Ồ N N D D C C V V À À N N G G U U Ồ Ồ N N H H À À N N A A C C � BẢNG 2. SO SÁNH CÁC ĐẶC ĐIỂM CỦA CÁC NGUỒN AC VÀ DC. Mục so sánh Nguồn DC Nguồn AC Độ ổn định của hồ quang Sự thay đổi điện cực Sự thổi của từ trường Điện áp không tải Nguy cơ bị điện giật Cấu trúc Bảo dưỡng Các vấn đề Tiếng ồn Giá cả Tuyệt vời Có thể Có Tương đối thấp (50-60v) Ít xảy ra Phức tạp Tương đối khó Hay xảy ra với loại quay Ồn với loại động cơ, yên tĩnh với loại chỉnh dòng Cao Ít ổn định Không thể được Hầu như = 0 Cao (65-95v) Thường xuyên Đơn giản Dễ dàng Ít khi xảy ra Yên tĩnh Thấp 2 2 . . C C Á Á C C N N G G U U Ồ Ồ N N H H À À N N H H Ồ Ồ Q Q U U A A N N G G Đ Đ I I Ệ Ệ N N ( ( A A C C ) ) Các nguồn điện AC thường được dùng trong hàn hồ quang tay (SMAW), hồ quang chìm (SAW), và hàn TIG (khi hàn nhôm và hợp kim nhôm). Các nguồn hàn AC được phân loại theo cách điều chỉnh của dòng điện hàn. Dòng điện hàn có thể điều chỉnh bằng cách thay đổi kháng trở, điện áp mạch hở và điện trở. Tuy nhiên � Điện trở có tác động trực tiếp làm tổn thất điện. � Điện áp mạch hở có ảnh hưởng đến độ ổn định của hồ quang. Cho nên cách điều chỉnh dòng điện bằng cách thay đổi kháng trở trong mạch được sử dụng phổ biến hơn. Mỗi loại nguồn AC được mô tả theo nguyên lý hoạt động của nó và đặc điểm trong các mô tả dưới đây: Gii thiu ngun hn h quang-VTH/Apave 31 2.1 LOI NGUN Cể LếI DI NG. Loi ngun ny c mụ t trờn hỡnh 1. Nh hỡnh (1A), dũng in c iu chnh bng cỏch xờ dch lừi M3 nm gia cỏc lừi M1 v M2. Ti v trớ (3) trờn hỡnh (1B), thụng lng t (t thụng) rũ r qua lừi d nht nờn dũng in gim. Nu lừi di ng dch ra ngoi lừi c nh, thụng lng t rũ r qua lừi gim v dn n dũng in hn tng. Hỡnh (1C) mụ t c tớnh c tớnh ngoi ca dũng in v in ỏp. Vi loi ngun ny cú th lm gim kớch thc ca thit b, thao tỏc v bo trỡ d dng hn v cú bn tuyt vi. Chỳng c s dng ph bin nht. (1B) V TR CA LếI V THễNG LNG T THễNG B Rề R (1C) CC C TNH NGOI (NG DC XUNG) HèNH 1: NGUN HN H QUANG AC LOI LếI DI NG Cuộn sơ cấp Cuộn thứ cấp Hớng di chuyển M 1 M 2 M 3 123 Voltage (V) Current (A) Giảm đi sự rò rỉ từ thông 3 2 1 Lõi có thể di động Lõi cố định Thông lợng từ bị rò rỉ Gii thiu ngun hn h quang-VTH/Apave 32 2.2 LOI Cể CUN DY DI NG Trong loi ny cun dõy th cp c nh. Cun s cp di ng thay i dũng t thụng rũ r v t ú thay i dũng in. Cu trỳc ca thit b phc tp hn so vi loi cú lừi di ng v chu ti kộm, nờn loi ny hin nay ớt c s dng hn. MCH CA NGUN HN S THAY I CA LUNG T THễNG B Rề R HèNH 2: NGUN HN H QUANG AC LOI CUN DY DI NG 2.3 LOI TR KHNG BO HO Nh mụ t trờn hỡnh 3, Trong loi ngun hn ny cú mt b tr khỏng bóo ho u vo mch th cp ca mỏy bin ỏp n ỏp. Tay quay điều chỉnh dòng điện Lõi cố định Cuộn thứ cấp Cuộn sơ cấp Kìm hàn Vật liệu cơ bản P P S S A B Luồng từ thông sơ cấp Luồng từ thông thứ cấp Lõi sơ cấp (di động đợc) Lõi cố định Luồng từ thông rò rỉ Lõi thứ cấp Gii thiu ngun hn h quang-VTH/Apave 33 Dũng in hn c iu chnh bng dũng DC t cm nn dũng cp cho b khỏng tr bóo ho. Khi thay i dũng DC mc bóo ho ca b khỏng tr thay i. Kiu ny iu khin hon ton bng in, cú th iu khin d dng v cú th thay i dũng in hn bng iu khin t xa. HèNH 3: NGUN HN H QUANG AC LOI TR KHNG BO HO 2.4 LOI CUN TH CP PHN NC Hỡnh 4 mụ t loi ngun hn cú cun th cp phõn nc. Cun th cp gm 2 cun dõy N2 v N3, v chỳng c u theo tng cp. T l s vũng ca hai cun dõy cú th thay i nhng tng s vũng dõy ca cun th cp vn khụng i. Bng cỏc thay i t l, lng t thụng rũ r s b thay i, nh ú iu chnh dũng in hn. Thit b khụng cú phn di ng iu chnh dũng hn. Cu to thit b n gin, nhng s iu chnh dũng in khụng c liờn tc, v cp thay i dũng in cng b gii hn. Vỡ vy, loi ny ch s dng cho cỏc ngun cụng sut nh v s dng n gin. (C) Máy chỉnh lu (D) Điện trở biến thiên (A) Máy biến thế (B) Trở kháng bão hoà Kìm hàn Vật liệu cơ bản Gii thiu ngun hn h quang-VTH/Apave 34 N2 N1 N3 Cuộn thứ cấp Cuộn sơ cấp Dòng điện vào cuộn sơ cấp Cuộn thứ cấp Dòng điện ra cuộn thứ cấp HèNH 4: NGUN HN H QUANG AC LOI CUN TH CP PHN NC 2.5 LOI IU KHIN BNG THYRISTOR Vi mc ớch n gin hoỏ vic bo trỡ cỏc ngun AC bng cỏch gim s chi tit cn di chuyn iu chnh dũng hn, mt khỏc cú c h quang n nh bng cỏch kim soỏt c dng súng ca dũng in hn, v iu khin mt cỏch chc chn c tớnh ngoi ca ngun, ngi ta s dng kiu iu khin bng thyristor. Loi ny cú mt s kiu, vớ d nh loi chuyn mch bng k thut s, loi thyristor - khỏng tr, loi bin i in. Hỡnh 5 mụ t loi bin i in c phỏt trin trong lnh vc hn TIG - AC. Súng dng hỡnh ch nht s to ra s n nh h quang, v bng cỏch thay i t l SR (gia T SP v T RP ) Tỏc ng lm sch, ngu mi hn, v b rng ca con hn cú th kim soỏt c. HèNH 5: NGUN HN H QUANG AC LOI BIN I IN i a i a T SP T RP Nguồn hàn DC dòng điện không đổi CC Công tắc đóng mở mạch Máy đổi điện Thyristor Giới thiệu nguồn hàn hồ quang-VTH/Apave 35 3 3 . . C C Á Á C C N N G G U U Ồ Ồ N N H H À À N N H H Ồ Ồ Q Q U U A A N N G G Đ Đ I I Ệ Ệ N N M M Ộ Ộ T T C C H H I I Ề Ề U U ( ( D D C C ) ) Các nguồn điện một chiều (DC) được sử dụng rộng rãi trong: Phương pháp hàn hồ quang tay (SMAW) Phương pháp hàn hồ quang chìm (SAW) Phương pháp hàn TIG, MIG và MAG. Các nguồn DC có thể phân chia theo cấu tạo thành hai loại: Loại quay và loại tĩnh. Chi tiết hơn chúng có thể phân chia thành loại động cơ – máy phát, loại có động cơ lai, loại biến đổi điện do cách tạo ra dòng điện hàn. Các loại nguồn DC được mô tả dưới đây theo nguyên lý hoạt động và đặc trưng của chúng. 3.1 LOẠI ĐỘNG CƠ ĐIỆN – MÁY PHÁT Trong máy phát điện một chiều, có một phần lõi được quay trong một từ trường điện. Dòng điện được tạo ra ở phần lõi, và nó được lấy ra sử dụng qua bộ góp. Phần ứng, trong trường hợp động cơ - máy phát, được quay bằng một động cơ điện. Hình 6 mô tả một trong các đặc tính ngoài của một máy phát DC loại 3 chổi điện tự kích (A) Mạch máy phát (B) Đặc tính ngoài HÌNH 6: NGUỒN HÀN ĐỘNG CƠ DC (LOẠI 3 CHỔI QUÉT TỰ KÍCH THÍCH) c m c m B 1 S m F 1 N c F 2 S c F 2 F 1 N m VR e 1 e 2 e Vontage (V) Current (A) Gii thiu ngun hn h quang-VTH/Apave 36 Ngun ng c mỏy phỏt cú in ỏp khụng i l mt mỏy phỏt ghộp cú t trng khụng i c thit k gi cho in ỏp gn nh khụng i trong phm vi dung lng dũng in ca ngun nh hỡnh 7. HèNH 7: LOI C TNH NGOI CA NGUN DC IN P KHễNG I 3.2 LOI NG C LAI loi ngun mỏy phỏt in dựng ng c lai, phn lừi, nh ó mụ t cỏc mc trc, c quay bng mt ng c t trong, cũn dũng in c to ra cng theo cựng nguyờn lý nờu trờn. Mỏy phỏt in dựng ng c lai rt tin dng dựng trờn cụng trng ni khụng cú ngun in li. 3.3 LOI BIN I IN Loi ngun bin i in c bn gm mt bin ỏp, mt b bin i in , v mt b khỏng tr DC nh hỡnh 8. X HèNH 7: NGUN HN DC LOI CHNH LU Loi ngun ny cú th phõn chia thnh loi bin ỏp tng cp, loi bin ỏp trt, loi thyristor iu khin, loi transistor iu khin, v loi khỏng tr-bóo ho tu theo c cu iu khin in ỏp ngoi v dũng in. Vontage (V) Current (A) Máy biến thế Máy chỉnh lu Bộ kháng trở Nguồn vào Dòng điện hàn Que hàn Kim loại cơ bản Gii thiu ngun hn h quang-VTH/Apave 37 Loi bin ỏp tng cp v bin ỏp trt ch cú ng c tớnh in ỏp khụng i, nhng cỏc loi khỏc cú tớnh a dng cú th ỏp dng cho c c tớnh in ỏp khụng i ln c tớnh dc (dũng in khụng i). Loi thyristor iu khin v transistor iu khin cú th to ra dũng in dng xung. Hỡnh 9 mụ t ngun iu khin bin i in. Nú thuc v loi iu khin bng transitor, nú cú mt s u im nh phn ng li iu khin nhanh, ớt bn túe, nh v.v HèNH 8: NGUN HN DC IU KHIN MY I IN Cài đặt dòng điện Kiểm soát dòng điện Máy chỉnh lu Máy đổi điện Máy biến thế hàn tần số cao Máy chỉnh lu Que hàn Kim loại cơ bản Nguồn điện vào    . di chuyển M 1 M 2 M 3 1 23 Voltage (V) Current (A) Giảm đi sự rò rỉ từ thông 3 2 1 Lõi có thể di động Lõi cố định Thông lợng từ bị rò rỉ Gii thiu ngun hn h quang-VTH/Apave 32 2.2 LOI Cể CUN. quang-VTH/Apave 31 2.1 LOI NGUN Cể LếI DI NG. Loi ngun ny c mụ t trờn hỡnh 1. Nh hỡnh (1A), dũng in c iu chnh bng cỏch xờ dch lừi M3 nm gia cỏc lừi M1 v M2. Ti v trớ (3) trờn hỡnh. đổi CC Công tắc đóng mở mạch Máy đổi điện Thyristor Giới thiệu nguồn hàn hồ quang-VTH/Apave 35 3 3 . . C C Á Á C C N N G G U U Ồ Ồ N N H H À À N N H H Ồ Ồ Q Q U U A A N N G G