IV. Đỏnh giỏ kết quả
1- Cấu tạo và nguyờn lý làm việc của mỏy hàn điện hồ quang taỵ 1.1 Cỏc yờu cầu đối với mỏy hàn điện
1.1 Cỏc yờu cầu đối với mỏy hàn điện
- Khi mồi hồ quang cho que hàn tiếp xỳc với vật hàn, tạo thành hiện tượng chập mạch tiếp đú nhấc que hàn lờn để mồi hồ quang. Trong quỏ trỡnh như vậy, điện trở chập mạch bằng 0, khi hồ quang chỏy thỡ điện trở cú trị số nhất định.
- Trong quỏ trỡnh hàn vỡ thao tỏc bằng tay, cho nờn chiều dài hồ quang luụn thay đổi, hồ quang dài thỡ điện trở lớn, ngược lạị Do đú muốn cho hồ quang hơi dài đốt chỏy ổn định, thỡ đũi hỏi điện thế hơi cao, ngược lại hồ quang ngắn thỡ điện trở thấp.
Ngoài ra que hàn núng chảy nhỏ giọt vào bể hàn. Trong mỗi giõy nhỏ trờn 20 giọt, khi giọt to rơi xuống tạo hiện tượng chập mạch làm hồ quang bị tắc để mồi lại hồ quang đũi hỏi phải cú điện thế tương đối cao ngay lỳc đú.
Do đú cỏc đặc điểm trờn nếu dựng mỏy phỏt điện hay mỏy biến thế thụng thường cung cấp điện cho hồ quang, thỡ khụng thể duy trỡ hồ quang chỏy ổn định
được. Thậm chớ khụng mồi được hồ quang mà cũn cú thể chỏy mỏy phỏt hoặc biến thế.
Để đỏp ứng những yờu cầu trong khi hàn mỏy hàn điện phải đạt những yờu cầu sau:
+Điện thế khụng tải của mỏy phải cao hơn điện thế khi hàn, khụng gõy nguy hiểm khi sử dụng Uo < 80V.
- Đối với nguồn điện xoay chiều: Uo = 55 80V,điện thế làm việc Uh=25
45V
- Đối với nguồn điện một chiều: Uo = 30 55V, Uh = 16 35V.
+ Khi hàn thường xảy ra hiện tượng ngắn mạch lỳc này cường độ dũng điện rất lớn. Dũng điện lớn làm núng chảy que hàn và vật hàn nhanh, cũn cú thể phỏ hỏng mỏỵ Do đú trong quỏ trỡnh hàn cho phộp dũng điện ngắn mạch Id = (1,3
1,4)Ih.
+ Tuỳ thuộc vào sự thay đổi chiều dài hồ quang điện thế cụng tỏc của mỏy hàn phải cú sự thay đổi nhanh chúng và thớch ứng.
Khi chiều dài hồ quang tăng điện thế cụng tỏc tăng và ngược lạị
+ Quan hệ điện thế và dũng điện của mỏy hàn gọi là đường đặc tớnh ngoài của mỏỵ Đường đặc tớnh ngoài thường dựng để hàn hồ quang tay yờu cầu phải là đường cong dốc liờn tục tức là dũng điện trong mạch tăng điện thế của mỏy giảm xuống và ngược lạị
Đường đặc tớnh ngoài càng dốc thỡ càng thoả món yờu cầu trờn, vỡ khi chiều dài hồ quang thay đổi thỡ dũng điện hàn thay đổị
+Mỏy hàn phải điều chỉnh được cường độ dũng điện để thớch ứng với những yờu cầu khỏc…
1.2. Mỏy hàn điện xoay chiều:
Mỏy gồm hai bộ phận riờng biệt là bộ phận biến thế và bộ phận tự cảm, mỗi bộ phận được đặt trờn 1 giỏ khỏc nhau cú vỏ bảo vệ và bỏnh xe để di chuyển.
- Bộ phận biến thế gồm:
+ Khung từ hỡnh vuụng được ghộp từ nhiều lỏ thộp cú độ thẩm từ cao ghộp cỏch điện với nhaụ
+ Cuộn dõy sơ cấp 2: Do làm việc ở điện thế cao và dũng điện nhỏ hơn nờn tiết diện dõy nhỏ và được quấn nhiều vũng, độ cỏch điện caọ
+ Cuộn dõy thứ cấp 4 làm việc ở điện thế thấp hơn nhưng dũng điện lớn hơn nờn cú tiết diện chữ nhật hoặc hỡnh vuụng để tỏa nhiệt tốt, số vũng dõy ớt hơn.
- Bộ phận tự cảm:
+ Khung thộp hỡnh vuụng cú 1 cạnh tỏch rời và gắn với trục vớt me, cú thể di chuyển lờn xuống nhờ hệ thống vớt me và tay quay 6.
+ Trờn 2 cạnh đối diện nhau được cuốn một số vũng dõy tự cảm. - Sơ đồ đấu điện như sau:
1.2.3. Nguyờn lý hoạt động.
Mỏy hoạt động dựa trờn nguyờn lý cảm ứng điện từ như một mỏy biến thế. Khi cho dũng điện xoay chiều chạy trong cuộn sơ cấp sinh từ thụng chạy trong lừi thộp. Từ thụng này cảm ứng lờn cuộn sơ cấp tạo ra suất điện động cảm ứng, nếu nối với tải tạo thành mạch kớn thỡ trờn cuộn thứ cấp xuất hiện dũng điện cảm ứng.
* Mỏy chạy khụng tải (khi đúng điện nhưng chưa hàn):
- Ih = 0 Utc = 0 U2 = Uh Utc
*Mỏy chạy cú tải (mỏy làm việc):
Ih ≠ 0 U2 = Uh + Utc = const mà Utc = Ih. Rtc + Ih. Xt
Rtc - Điện trở thuần của bộ tự cảm (), Xtc - Trở khỏng của bộ tự cảm ()
U2 = Uh + Utc = Uh + Ih (Rtc + Xt) mà Xtc = 2ð.L
U2 = Uh + Ih (Rtc + 2ð.L) = const
là tần số dũng dũng điện , L là số tự cảm của bộ tự cảm
Khi hàn, chiều dài hồ quang luụn luụn thay đổi dẫn tới dũng điện thay đổi mà U2 = const theo nguyờn tắc của mỏy biến thế. Vỡ vậy khi Ih thay đổi thỡ Uh phải thay đổi theo tỷ lệ nghịch, tức là khi dũng điện Ih tăng lờn thỡ Uh phải giảm và ngược lạị Đõy chớnh là đặc tớnh dốc của quan hệ dũng điện và hiệu điện thế để đảm bảo nguồn nhiệt do dũng điện tạo ra tại đầu que luụn là một hằng số, cú như vậy người thợ mới thực hiện được quỏ trỡnh hàn.
Như vậy bộ phận tự cảm đó tạo ra đặc tớnh dốc cho quan hệ giữa dũng điện và điện thế trong mỏy hàn.
*Khi ngắn mạch:
Khi giọt kim loại lớn bằng khoảng cỏch hồ quang sẽ gõy hiện tượng ngắn mạch làm cho Uh = 0, do trong mạch cú điện trở thuần lờn dũng điện trong mạch Ih = Iđ (dũng điện định mức). Iđ tớnh theo cụng thức:
Iđ = U2 x Rt
0,8ð210-3 W2tc
Rt là từ trở của bộ tự cảm, Wtc là số vũng dõy bộ tự cảm.
1.2.4. Điều chỉnh dũng điện:
- Căn cứ vào cụng thức tớnh dũng điện định mức, thay đổi dũng điện chớnh là thay đổi dũng điện định mức. Vỡ vậy ta cú 2 cỏch thực hiện sau:
+ Điều chỉnh thụ bằng cỏch thay đổi số vũng dõy tự cảm Wtc, vỡ Wtc ở mẫu số của phõn thức nờn Wtc tăng lờn thỡ Id giảm đi và ngược lạị Thay đổi này thực hiện trờn cầu đổi nối ở bảng điện đầu ra của mỏy hàn.
+ Điều chỉnh tinh bằng cỏch thay đổi trở từ Rt, muốn Rt tăng lờn thỡ vặn vớt me làm cho khung từ di động đi lờn dũng điện sẽ tăng lờn và ngược lạị
Cỏc mỏy hàn thế hệ sau hiện đại hơn hoặc cú thể tớch hợp 2 bộ phận thành một nhưng đều hoạt động dựa trờn nguyờn tắc như mỏy hàn xoay chiều đó trỡnh bày ở trờn.
Cỏc mỏy hàn một chiều cũng hoạt động như mỏy hàn xoay chiều nhưng cú thờm bộ phận chỉnh lưu dũng điện để biến đổi dũng xoay chiều thành dũng 1 chiềụ
1.3. Mỏy hàn điện một chiều:
1.3.1. Cấu tạo:
- Phần biến thế giống như mỏy hàn điện xoay chiều, cú tỏc biến đổi từ điện lưới ra điện ỏp hàn cú đặc tớnh dốc.
- Phần chỉnh lưu gồm 4 điốt biến đổi dũng điện từ dũng xoay chiều thành dũng điện một chiềụ
Hỡnh dạng bờn ngoài của mỏy hàn một chiều
Sơ đồ chỉnh lưu bằng 4 điốt:
Dũng điện khi chưa chỉnh lưu Dũng điện sau khi khi chỉnh lưu
1.3. Mỏy hàn điện một chiều chỉnh lưu dũng điện 3 pha cú biến trở (MHD 1000).