Mục tiêu: Phân tích được nguyên lý làm việc của máy hàn hồ quang tự động và bán tự động.
Hiện nay hàn hồ quang tự động và bán tự động gồm rất nhiều loại, ta chỉ xét một số loại phổ biến đang sử dụng trong nước.
3.1. Máy hàn hồ quang tự động a) Khái quát chung
Các máy hàn hồ quang thường được phân theo các nhóm máy sau: - Hàn hồ quang tự động dưới lớp trợ dung.
- Hàn hồ quang tự động trong khí bảo vệ.
So với công nghệ hàn hồ quang bằng tay, công nghệ hàn hồ quang tự động có những ưu điểm nổi bật sau:
- Chất lượng mối hàn cao, đường hàn đồng đều. - Năng suất cao.
- Tổn hao que hàn thấp.
b) Máy hàn hồ quang tự động AДC-1000T + Thông số kỹ thuật:
- Dòng điện hàn (400 ÷ 1200)A - Đường kính dây hàn (2 ÷ 6)mm. - Tốc độra dây hàn (0,5 ÷ 5)m/ph.
- Tốc độ di chuyển xe hàn: (10 ÷ 70)m/ph.
+ Trang bị điện của máy. Sơ đồ nguyên lý điện của toàn máy được trình bày trên hình MH21-05-05. Máy hàn có hai bộ phận riêng biệt nhau:
1) Bộ nguồn hàn: gồm các pần tử chính sau - Biến áp hàn 1BA.
- Cuộn kháng ngoài CK dùng để điều chỉnh dòng hàn bằng cách thay đổi số vòng dây của cuộn kháng bằng cách bằng động cơ chấp hành 2Đ. Điều khiển
động cơ 2Đ bằng hai nút ấn MT và MN. Hạn chế hành trình di chuyển của con trượt bằng hai công tắc hành trình 1HC và 2HC.
- Động cơ 1Đ truyền động quạt làm mát cho biến áp hàn. 2) Xe hàn được trang bị hai hệ truyền động độc lập:
- Động cơ điện một chiều kích từ độc lâp ĐX di chuyển xe hàn được cấp nguồn từ máy phát điện một chiều FX. Điều chỉnh tốc độ động cơ ĐX thực hiện bằng cách thay đổi điện áp phần ứng của động cơ bằng chiết áp VR2 để xe hàn di chuyển trong phạm vi v = (10 ÷ 70)m/h. Đảo chiều quay bằng cầu dao đảo chiều 3CD.
- Động cơ điện một chiều kích từ độc lập ĐK truyền động quay puli cấp dây hàn vào vùng hàn được cấp nguồn từ máy phát điện một chiều FK, được động cơ sơ cấp 3Đ kéo. Máy phát FK có hai cuộn kích từ 1CKTFK và 2CKTFK. - Cuộn kích từ 1CKTFK được cấp nguồn từ cầu chỉnh lưu 1CL tỷ lệ với điện áp hồ quang (điện áp hàn U2).
- Cuộn kích từ 2CKTFK được cấp nguồn từ cầu chỉnh lưu 2CL. Sức từ động trong hai cuộn kích từ trên ngược chiều nhau.
- Điều chỉnh tốc độ ra dây hàn bằng chiết áp ra dây hàn VR1.
- Hệ truyền động cấp dây hàn có hai chếđộ điều khiển. Chếđộ hiệu chỉnh, nâng - hạ dây hàn bằng nút bấm MX và ML (khi chưa cấp nguồn hàn).
Hình MH21-05-05: Sơ đồ nguyên lý máy hàn hồ quang tự động AДC- 1000T
+ Nguyên lý làm việc của hệ truyền động cấp dây hàn vào vùng hàn ở chế độ tự động như sau:
- Ấn nút MC, rơle trung gian RTr có điện để công tắc tơ KC có điện, các tiếp điểm của nó sẽ đóng nguồn cấp cho biến áp hàn 1BA, nối phần tử của động cơ ĐK vào phần ứng máy phát FK và đóng các tiếp điểm khác cho mạch điều khiển.
- Khi dây hàn chưa chạm vào chi tiết hàn, điện áp hàn U2 = U20 có giá trị lớn nhất (U20 - điện áp thứ cấp không tải của biến áp hàn). U1CLcó giá trị lớn hơn U2CL. Máy phát FK phát ra điện áp có cực tính để động cơ ĐK quay theo chiều đưa dây hàn đi xuống. Khi dây hàn chạm vào chi tiết hàn, U2 = 0 còn dòng hàn I2
= Inm. Lúc này điện áp đặt lên cuộn 1CKTFK bằng không. Máy phát FK phát ra điện áp có cực tính ngược lại, dây hàn được nâng theo chiều đi lên. Trong quá trình dây hàn đi lên, dòng hàn I2 giảm còn điện áp hàn tăng dần lên. Đến một thời điểm khi giá trị điện áp đặt lên cuộn 1CKTFK bằng trị số điện áp đặt lên cuộn 2CKTFK, động cơ ĐK ngừng quay, ngọn lửa hồ quang mồi hoàn tất. Trong quá trình hàn, dây hàn sẽ bị cháy cụt dần, hệ truyền động sẽ tự động cấp dây hàn vào vùng hàn với tốc độ
v = (0,5 ÷ 5)m/ph tuỳ thuộc vào vị trí của chiết áp VR1.
- Khi hàn xong, muốn dừng máy ấn nút 1D để tắt ngọn lửa hồ quang, sau đó
ấn nút 2D, công tắc tơ KC mất điện, cắt nguồn cấp cho biến áp và các mạch còn lại.
3.2. Máy hàn hồ quang bán tự động
Máy hàn hồ quang bán tự động là công nghệ hàn hồ quang trong khí bảo vệ. Về công nghệ như nhau chỉ khác nhau loại khí bảo vệ: khí CO2 hoặc khí agon Ag.
Máy hàn hồ quang bán tự động được trình bày trên hình MH21-05-06. Máy hàn hồ quang bán tự động dùng khí CO2 để bảo vệ thường dùng dây hàn là hợp kim Mangan - Silic, dùng để hàn các chi tiết bằng thép cacbon thấp, đường kính dây hàn từ (0,8 ÷ 2) mm.
Sơ đồ nguyên lý điện của máy hàn TA-350A được biểu diễn trên hình MH21-05-07.
Hình MH21-05-06: Sơ đồ khối máy biến áp hàn bán tự động TA350A Trong sơ đồ:
1: Hộp điều khiển từ xa; 2: Cơ cấu ra dây hàn tự động; 3: Mỏ hàn; 4: Chi tiết hàn; 5: Van giảm áp điều chỉnh bảo vệ; 6: Bình khí CO2 (hoặc Ag); 7: Đầu ra (-) của nguồn hàn;
8: Đầu ra (+) của nguồn hàn; 9: Ổ cắm nối hộp điều khiển từ xa;
10: Ổ cắm nối cơ cấu ra dây hàn; 11: Ổ cắm nối với van điều chỉnh khí bảo vệ; 12, 15, 16: Cáp điều khiển; 13, 14: Cáp hàn; 17, 18: Ống dẫn khí;
14: Cầu chì; 19: Cọc nối dây cáp vào; 20: Máy hàn (nguồn hàn) Trong máy hàn TA-350A có các bộ phận chính sau: + Nguồn hàn gồm:
- Biến áp hàn TR1, cuộn sơ cấp nối theo hình tam giác, sáu cuộn thứ cấp nối theo hình tia
- Mạch chỉnh lưu có điều khiển gồm 6 thyristor SCR1 ÷ SCR6 nối theo sơ đồ chỉnh lưu hình tia có điểm trung tính.
- Cuộn kháng lọc một chiều DCL.
- Động cơ ra dây hàn MOTOR (WIRE FEEDER) dùng động cơđiên một chiều kích từđộc lập Uđm = 48V, Pđm = 90W.
- Mạch điều khiển toàn máy gồm:
- Điều chỉnh dòng hàn từ (60 ÷ 350)A bằng chiết áp VRa. - Điều chỉnh dòng điện hàn từ (16 ÷ 36)V bằng chiết áp VRv .
- Chọn phương pháp hàn bằng công tắc S3.
Hình MH21-05-07: Sơ đồ nguyên lý điện của máy hàn TA-350A