Промышленные образцы источников питания для плазменной обработки

Основными изготовителями серийного оборудования для плазменной обработки являются ленинградский завод «Электрик»   (установки   для   плазменной сварки УПС-301, УПС-501, УПС-804) и Степанаванский завод ВЧЭО (установки для плазменной резки УПР-201, АПР-401, АПР-402, АПР-403). Основные параметры этих установок приведены в табл. 1.

Таблица 1. Характеристики установок для плазменной сварки и резки

Тип установки	Наименование процесса	Напряжение холостого хода, В	Рабочее напряжение на дуге, В	Пределы рабочего тока, А	Плазмообразующий газ
УПС-301	Ручная плазменная сварка	80	18—40	4—315	Аргон
УПС-501	Механизированная плазменная сварка	80	23—45	70—500	Аргон, гелий
УПС-804	То же	180	50—90	300—800	Аргон, гелий, углекислый газ
АПР-401 АПР-402 АПР-403	Механизированная плазменная резка	300	200 250 200	100—450 100—500 100—459	Воздух
УПР-201	Ручная плазменная резка	180	150	150—250	Воздух

Установка УПС-301 предназначена для ручной плазменной сварки на токе прямой и обратной полярностей цветных металлов, нержавеющих и легированных сталей. Установка состоит из источника питания, выносного блока возбуждения дуги и набора плазмотронов.

Источник питания представляет собой тиристорный выпрямитель, выполненный по шестифазной схеме с уравнительным реактором. В нем применен упрощенный вариант схемы, показанной на рис. 14, в (без вольто-добавочных обмоток), что позволило расширить диапазон рабочих токов установки. Использование выносного блока, в котором размещены осциллятор, элементы цепи дежурной дуги и газовая схема, увеличивает радиус действия установки. Схема управления обеспечивает импульсный режим работы и заварку кратера.

Установка УПС-501 служит для механизированной плазменной сварки на токах прямой и обратной полярностей меди и ее сплавов, алюминия и его сплавов, нержавеющих сталей. В установке применен универсальный тиристорный источник питания типа ВДУ-504. Плазмотрон размещается на сварочной головке, которая перемещается по направляющей рейке. Схема управления установкой обеспечивает работу в ручном и полуавтоматическом режимах. Она снабжена механизмами перемещения сварочной головки и подачи присадочной проволоки.

Установка УПС-804 используется для механизированной плазменной сварки на токах прямой и обратной полярностей цветных металлов, нержавеющих и малоуглеродистых сталей. Конструкция ее аналогична конструкции установки УПС-501. Отличие состоит в применении более мощного источника питания с повышенным напряжением холостого хода. Для увеличения надежности возбуждения дуги в среде углекислого газа в ИП имеется вспомогательный источник, включенный по схеме, приведенной на рис. 14,6.

Установка АПР-401 предназначена для механизированной скоростной воздушно-плазменной резки черных и цветных металлов толщиной до 80 мм. Она комплектуется выпрямителем типа ВПР-402М для плазменной резки. Выпрямитель состоит из трехфазного трансформатора, управляемого трехфазного дросселя насыщения, выпрямительного блока и пускорегулирующей аппаратуры.

Дроссель насыщения служит для получения крутопадающих внешних характеристик. Его обмотки переменного тока (рабочие) включены встречно-последовательно в линейную цепь трансформатора. Управляющая обмотка (подмагничивания) охватывает все шесть сердечников трех фаз дросселя и питается выпрямленным током.

Установка АПР-402У4 используется для скоростной механизированной воздушно-плазменной резки черных металлов толщиной до 130 мм, алюминия и его сплавов— до 130 мм, а также меди и ее сплавов — до 100мм. Она может применяться и для резки заготовок из стальных и алюминиевых листов толщиной до 160 мм.

В качестве источника питания сжатой электрической дуги служит полупроводниковый управляющий выпрямитель с крутопадающими внешними характеристиками. Схема управления автоматически обеспечивает: возбуждение режущей дуги, плавное нарастание рабочего тока при изменении расстояния между плазмотроном и изделием, снятие напряжения с плазмотрона при нарушениях работы его системы охлаждения, выключение установки при выходе из строя вентиляции.

Установка УПР-201У3 предназначена для ручной воздушно-плазменной резки. Источник питания выполнен по трехфазной мостовой схеме на тиристорах Т-166. В основу схемы ИП положена разработанная во ВНИИЭСО и внедренная в серийное производство унифицированная система фазового управления тиристорными выпрямителями.

Установка АПР-403У4 по своим электрическим характеристикам и принципу построения электрической схемы аналогична установке АПР-401У4. Основное конструктивное отличие — размещение элементов схемы управления установкой в корпусе источника питания.