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
Trang 1
PHẦN 3
GIỚI THIỆU NGUỒN HÀN HỒ QUANG
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
Trang 2
ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA NGUỒN DC VÀ NGUỒN HÀN AC
� BẢNG 2 SO SÁNH CÁC ĐẶC ĐIỂM CỦA CÁC NGUỒN AC VÀ DC
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 CÁC NGUỒN HÀN HỒ QUANG ĐIỆN (AC)
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:
Trang 3
2.1 LOẠI NGUỒN Cể LếI DI ĐỘNG
Loại nguồn này được mụ tả trờn hỡnh 1
Như hỡnh (1A), dũng điện được điều chỉnh bằng cỏch xờ dịch lừi M3 nằm giữa cỏc lừi M1 và M2
Tại vị trớ (3) trờn hỡnh (1B), thụng lượng từ (từ thụng) rũ rỉ qua lừi dễ nhất nờn dũng điện giảm Nếu lừi di động dịch ra ngoài lừi cố định, thụng lượng từ rũ rỉ qua lừi giảm và dẫn đến dũng điện hàn tăng
Hỡnh (1C) mụ tả đặc tớnh đặc tớnh ngoài của dũng điện và điện ỏp
Với loại nguồn này cú thể làm giảm kớch thước của thiết bị, thao tỏc và bảo trỡ dễ dàng hơn và cú độ bền tuyệt vời Chỳng được sử dụng phổ biến nhất
(1B) VỊ TRÍ CỦA LếI VÀ THễNG LƯỢNG TỪ THễNG BỊ Rề RỈ (1C) CÁC ĐẶC TÍNH NGOÀI (ĐƯỜNG DỐC XUỐNG)
HèNH 1: NGUỒN HÀN HỒ QUANG AC LOẠI LếI DI ĐỘNG
Hướng di chuyển
1 2
3
Current (A)
Giảm đi sự rò
rỉ từ thông
3
2
1
Lõi có thể
di động
Lõi cố định
Thông lượng
từ bị rò rỉ
Trang 4
2.2 LOẠI Cể CUỘN DÂY DI ĐỘNG
Trong loại này cuộn dõy thứ cấp cố định
Cuộn sơ cấp di động để thay đổi dũng từ thụng rũ rỉ và từ đú thay đổi dũng điện Cấu trỳc của thiết bị phức tạp hơn so với loại cú lừi di động và chịu tải kộm, nờn loại này hiện nay ớt được sử dụng hơn
MẠCH CỦA NGUỒN HÀN
SỰ THAY ĐỔI CỦA LUỒNG TỪ THễNG BỊ Rề RỈ
HèNH 2: NGUỒN HÀN HỒ QUANG AC LOẠI CUỘN DÂY DI ĐỘNG
2.3 LOẠI TRỞ KHÁNG – BÃO HOÀ
Tay quay điều chỉnh dòng điện
Lõi cố định
Cuộn thứ cấp
Cuộn sơ cấp
Kìm hàn
Vật liệu cơ bản
A B
Luồng từ thông sơ cấp
Luồng từ thông thứ cấp
Lõi sơ cấp (di động được) Lõi cố định
Luồng từ thông rò rỉ Lõi thứ cấp
Trang 5
Dòng điện hàn được điều chỉnh bằng dòng DC từ cụm nắn dòng cấp cho bộ kháng trở bão hoà
Khi thay đổi dòng DC mức độ bão hoà của bộ kháng trở thay đổi
Kiểu này điều khiển hoàn toàn bằng điện, có thể điều khiển dễ dàng và có thể thay đổi dòng điện hàn bằng điều khiển từ xa
HÌNH 3: NGUỒN HÀN HỒ QUANG AC LOẠI TRỞ KHÁNG BÃO HOÀ
2.4 LOẠI CUỘN THỨ CẤP PHÂN NẤC
Hình 4 mô tả loại nguồn hàn có cuộn thứ cấp phân nấc
Cuộn thứ cấp gồm 2 cuộn dây N2 và N3, và chúng được đấu theo từng cấp Tỉ lệ
số vòng của hai cuộn dây có thể thay đổi nhưng tổng số vòng dây của cuộn thứ cấp vẫn không đổi
Bằng các thay đổi tỉ lệ, lượng từ thông rò rỉ sẽ bị thay đổi, nhờ đó điều chỉnh dòng điện hàn
Thiết bị không có phần di động để điều chỉnh dòng hàn Cấu tạo thiết bị đơn giản, nhưng sự điều chỉnh dòng điện không được liên tục, và cấp độ thay đổi dòng điện cũng bị giới hạn
Vì vậy, loại này chỉ sử dụng cho các nguồn công suất nhỏ và sử dụng đơn giản
(C) M¸y chØnh lu (D) §iÖn trë biÕn thiªn
(A) M¸y biÕn thÕ
(B) Trë kh¸ng b·o hoµ
K×m hµn
VËt liÖu c¬ b¶n
Trang 6
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: NGUỒN HÀN HỒ QUANG AC
LOẠI CUỘN THỨ CẤP PHÂN NẤC
2.5 LOẠI ĐIỀU KHIỂN BẰNG THYRISTOR
Với mục đớch đơn giản hoỏ việc bảo trỡ cỏc nguồn AC bằng cỏch giảm số chi tiết cần di chuyển để điều chỉnh dũng hàn, mặt khỏc để cú được hồ quang ổn định bằng cỏch kiểm soỏt được dạng súng của dũng điện hàn, và để điều khiển một cỏch chắc chắn đặc tớnh ngoài của nguồn, người ta sử dụng kiểu điều khiển bằng thyristor Loại này cú một số kiểu, vớ dụ như loại chuyển mạch bằng kỹ thuật số, loại thyristor - khỏng trở, loại biến đổi điện
Hỡnh 5 mụ tả loại biến đổi điện được phỏt triển trong lĩnh vực hàn TIG - AC
Súng dạng hỡnh chữ nhật sẽ tạo ra sự ổn định hồ quang, và bằng cỏch thay đổi tỉ lệ
SR (giữa TSP và TRP) Tỏc động làm sạch, độ ngấu mối hàn, và bề rộng của con hàn cú thể kiểm soỏt được
Nguồn hàn DC dòng điện không đổi CC
Công tắc đóng Máy đổi điện
Thyristor
Trang 7
3 CÁC NGUỒN HÀN HỒ QUANG ĐIỆN MỘT CHIỀU (DC)
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
HÌNH 6: NGUỒN HÀN ĐỘNG CƠ DC (LOẠI 3 CHỔI QUÉT TỰ KÍCH THÍCH)
c m
c
m
B1
SmF1
Nc
F2
ScF2
F1
Nm
VR
e1
e2
e
Current (A)
Trang 8
Nguồn động cơ – máy phát có điện áp không đổi là một máy phát ghép có từ trường không đổi được thiết kế để giữ cho điện áp gần như không đổi trong phạm
vi dung lượng dòng điện của nguồn như hình 7
HÌNH 7: LOẠI ĐẶC TÍNH NGOÀI CỦA NGUỒN DC ĐIỆN ÁP KHÔNG ĐỔI
3.2 LOẠI ĐỘNG CƠ LAI
Ở loại nguồn máy phát điện dùng động cơ lai, phần lõi, như đã mô tả ở các mục trước, được quay bằng một động cơ đốt trong, còn dòng điện được tạo ra cũng theo cùng nguyên lý nêu trên
Máy phát điện dùng động cơ lai rất tiện dụng để dùng trên công trường nơi không
có nguồn điện lưới
3.3 LOẠI BIẾN ĐỔI ĐIỆN
Loại nguồn biến đổi điện cơ bản gồm một biến áp, một bộ biến đổi điện , và một
bộ kháng trở DC như hình 8
X
HÌNH 7: NGUỒN HÀN DC LOẠI CHỈNH LƯU
Current (A)
Nguån
vµo
Dßng
®iÖn hµn
Que hµn
Kim lo¹i c¬ b¶n
Trang 9
Loại biến ỏp từng cấp và biến ỏp trượt chỉ cú đường đặc tớnh điện ỏp khụng đổi, nhưng cỏc loại khỏc cú tớnh đa dụng cú thể ỏp dụng cho cả đặc tớnh điện ỏp khụng đổi lẫn đặc tớnh dốc (dũng điện khụng đổi)
Loại thyristor điều khiển và transistor điều khiển cú thể tạo ra dũng điện dạng xung
Hỡnh 9 mụ tả nguồn điều khiển biến đổi điện Nú thuộc về loại điều khiển bằng transitor, nú cú một số ưu điểm như phản ứng lại điều khiển nhanh, ớt bắn túe, nhẹ v.v…
HèNH 8: NGUỒN HÀN DC ĐIỀU KHIỂN MÁY ĐỔI ĐIỆN
Cài
đặt dòng
điện
Kiểm soát dòng
điện
Máy chỉnh lưu
Máy
đổi điện
Máy biến thế hàn tần số cao
Máy chỉnh lưu
Que hàn
Kim loại cơ bản Nguồn
điện vào
Trang 10���������������������������������������������������� �����������������������
���������������������������������������������������������������������������������
�����������������������������������������������������
