Tài liệu Giáo trình trang bị điện II Phần 5 ppt

45
Chương 5
MÁY HÀN ĐIỆN
5.1 Khái niệm chung
1. Phân loại
Hiện nay hàn điện là một phương pháp ghép nối các chi tiết được dùng
rộng rãi trong công nghiệp, trong xây dựng, trong ngành chế tạo và sửa chữa
máy.
Hàn điện có những ưu điểm nổi bật với phương pháp ghép nối khác như
tán đinh, rivê, bulông, êcu nhờ:
- Tiết kiệm nguyên vật liệu
- Độ bền cơ học mối ghép nối cao.
- Giá thành hạ, năng suất cao.
- Dễ dàng th
ực hiện cơ khí hoá và tự động hoá quá trình công nghệ ở mức
cao.
Các phương pháp hàn điện rất đa dạng và nhiều loại máy hiện đại được sử
dụng trong các ngành công nghiệp khác nhau. Phân loại các phương pháp
hàn điện một cách tổng thể được biểu diễn trên hình 5.1

2. Các yêu cầu kỹ thuật đối với nguồn hàn
Hình 5.1. Phân loại các phương pháp hàn điện
Để đảm bảo chất lượng c
ủa mối hàn, nâng cao năng suất của máy hàn,
nguồn hàn của các máy hàn phải đáp ứng đầy đủ các yêu cầu kỹ thuật sau:
a) Điện áp không tải
Đối với công nghệ hàn điện yêu cầu điện áp thấp và dòng hàn lớn, cho nên
nguồn hàn nhất thiết phải có biến áp hàn để hạ điện áp. Điện áp không tải ở
đây chính là điện áp thứ cấp không tải của biến áp hàn (BAH).

46
+ Đối với công nghệ hàn hồ quang, điện áp không tải phải lớn hơn điện áp
mồi hồ quang.
- U
20min
= (50 ÷ 60)V đối với nguồn hàn xoay chiều.
- U
d0min
= (45 ÷ 55)V đối với nguồn hàn một chiều.
+ Đối với công nghệ hàn tiếp xúc U
20
= (0,5 ÷ 10)V.
b) Bội số dòng dòng ngắn mạch không được quá lớn λ
i

4,12,1

2
÷==
I
I
nm
i
λ
(5.1)
Trong đó: λ
i
- bội số dòng ngắn mạch;
I
nm
- trị số dòng điện ngắn mạch, A;
I
2
- trị số dòng điện hàn định mức, A.
c) Nguồn hàn phải có khả năng điều chỉnh được dòng hàn
d) Đặc tính ngoài của nguồn hàn.
Đặc tính ngoài của nguồn hàn hay còn gọi là đặc tính Vôn – ampe của
nguồn hàn biều diễn sự phụ thuộc của điện áp hàn vào dòng hàn U
2
= f(I
2
).
Khi mạch hàn hở (I
2
=0), điện áp hàn chính là điện áp không tải của nguồn
hàn (U
20

- điện áp thứ cấp không tải của biến áp hàn).
Dạng đặc tính ngoài của máy hàn có hai loại:
- Dạng đặc tính ngoài cứng.
- Dạng đặc tính ngoài mềm
Khi chọn dạng đặc tính ngoài của nguồn hàn phải dựa vào các đặc điểm
đặc trưng của quá trình hàn như:
- Loại que hàn : que hàn nóng chảy, không nóng chảy.
- Tính chất của môi trường xảy ra quá trình hàn (hàn hở hồ quang, hàn
dưới lớp trợ
dung, hàn trong khí bảo vệ).
- Mức độ cơ khí hoá của quá trình hàn (hàn bằng tay, tự động, bán tự
động).

b
)
a)
Hình 5.2 Đặc tính ngoài của nguồn hàn; a) đặc tính mềm; b) đặc tính ngoài cứng






47
+ Dạng đặc tính ngoài mềm (hình 5.2a) dùng cho các phương pháp hàn
sau:
- Hàn hồ quang bằng tay với que hàn rời.
- Hàn hồ quang trong khí bảo vệ (khí argon Ar) với que hàn vonfram (W).
- Hàn hồ quang tự động dưới lớp trợ dung.
Khi tốc độ cấp dây hàn vào vùng hàn phụ thuộc vào điện áp hồ quang.

- Nguồn hàn có dạng đặc tính ngoài mềm là bộ nguồn dòng. Dòng điện hàn
có thể điều chỉnh trong phạm vi từ I
21
đến I
22
.
Điều chỉnh dòng hàn trong nguồn hàn có dạng đặc tính ngoài mềm có thể
thực hiện vô cấp và có cấp. Trong quá trình điều chỉnh dòng hàn, trị số của
điện áp không tải U
20
= const. Trong trường hợp cần dòng hàn bé, phải tăng
trị số điện áp không tải (U’
20
> U
20
).
Điện áp được tính theo biểu thức sau:
U
2
= 20 + 0,04.I
2
(5.2)
Độ dốc của đường đặc tính ngoài được chọn tuỳ thuộc vào phương pháp
hàn. Phương pháp hàn hồ quang trong khí bảo vệ dùng đường đặc tính ngoài
có độ dốc lớn nhất, kế đến là phương pháp hàn hồ quang bằng tay và sau đó
là công nghệ hàn hồ quang tự động dưới lớp trợ dung.
Điều chỉnh độ dài cung lửa hồ quang hàn trong quá trình hàn với họ đặc
tính ngoài mềm do người thợ hàn (hàn bằng tay) hoặc do hệ th
ống điều
chỉnh độ dài cung lửa hồ quang (hàn tự động).

+ Dạng đặc tính ngoài cứng (hình 5.2b), dùng cho phương pháp hàn hồ
quang tự động dưới lớp trợ dung khi tốc độ cấp dây hàn vào vùng hàn không
đổi và không phụ thuộc vào điện áp hàn.
Bộ nguồn hàn hồ quang có dạng đặc tính ngoài cứng là bộ nguồn áp. Điện
hàn được điều chỉnh trong phạm vi từ trị số thấp nhất U
21
đến trị số lớn nhất
U
22
. Phạm vi điều chỉnh điện áp hàn phải phù hợp với phạm vi điều chỉnh
dòng hàn từ dòng hàn thấp nhất I
21
đến dòng hàn lớn nhất I
22
.
Điều chỉnh điện áp hàn có thể thực hiện vô cấp và có cấp. Trị số dòng điện
hàn được chọn phụ thuộc vào tốc độ cấp dây hàn vào vùng hàn.
Điện áp hàn được tính theo biểu thức sau:
- Với dòng hàn tới 1000A:
U
2
= 19 + 0,037I
2
(5.3)
- Với dòng hàn tới 2000A:
U
2
= 13 + 0,0135I
2
(5.4)

3. Hệ số tiếp điện của nguồn hàn
Máy hàn là một thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại.
Thời gian làm việc dài nhất của máy hàn là thời gian hàn hết một que hàn
(τ
1
), thời gian ngắn nhất là thời gian để thay que hàn và mồi được hồ quang
(τ
2
).

48
Nguồn hàn hồ quang có tuổi thọ làm việc cao khi thoả mãn điều kiện:
Q
1
= Q
2
(5.5)
Trong đó: Q
1
= 0,239.I
2.
Rτ
1
- nhiệt lượng toả ra khi hàn với thời gian là τ
1
;
Q
2
= k(τ
1

+ τ
2
) - nhiệt lượng toả ra môi trường xung quanh
trong một chu kỳ làm việc τ
CK
= τ
1
+ τ
2

k - hệ số đặc trưng cho chế độ toả ra nhiệt của nguồn hàn.
Tính gần đúng, có thể coi hệ số k = const. Từ (5.5) ta có:
0,239.I
2
2
Rτ
1
= k(τ
1
+ τ
2
) (5.6)

R
k
I
239,0
.
21
1

2
2
=
+
ττ
τ

Trong đó:
tỷ số
21
1
ττ
τ
+
được gọi là hệ số tiếp điện tương đối TĐ% của nguồn hồ
quang.
TĐ%=
%100.
21
1
ττ
τ
+
(5.7)
5.2. Các loại nguồn hàn
1. Nguồn hàn xoay chiều
Nguồn hàn xoay chiều được sử dụng phổ biến đối với công nghệ hàn hồ
quang bằng tay, hàn hồ quang tự động dưới lớp trợ dung, hàn hồ quang
trong khí argon máy hàn tiếp xúc.
Phần tử quan trọng trong nguồn hàn là biến áp đặc biệt gọi là biến áp hàn.

Biến áp hàn phổ biến nhất là biến áp hàn một pha, biến áp hàn ba pha
thường dùng cho nhiều đầu hàn.
Về cấu tạ
o, biến áp hàn thường chế tạo theo hai kiểu:
+ Máy biến áp hàn với từ thông tản bình thường: nó có hai thiết bị riêng rẽ,
lắp ráp trong một vỏ hộp chung gồm một biến áp hàn và một cuộn kháng.
+ Biến áp hàn với từ thông tản tăng cường có các loại sau:
- Có cuộn thứ cấp di động.
- Có shunt từ động.
Theo phương pháp điều chỉnh, dòng điện hàn được phân thành ba nhóm
máy hàn sau:
+ Điều chỉnh dòng hàn dùng cuộn dây và shunt t
ừ động.
+ Điều chỉnh dòng hàn bằng phương pháp từ hoá mạch từ bằng dòng một
chiều.
+ Điều chỉnh dòng hàn bằng bộ điều áp xoay chiều.
a) Biến áp hàn có cuộn dây động
Biến áp hàn với từ thông tản tăng cường có cuộn dây động được biểu diễn
như trên hình 5.3

49

Cấu tạo gồm có: mạch từ 3, cuộn dây cố định - cuộn sơ cấp của biến áp
hàn 1 và cuộn dây động - cuộn thứ cấp của máy biến áp hàn 2. Cuộn thứ cấp
có thể di chuyển dọc theo trụ giữa của mạch từ lồng vào trong lòng cuộn sơ
cấp bằng trục vít vô tận.
Hình 5.3 Máy biến áp hàn có cuộn dây động
a) cấu tạo; b) sơ đồ nguyên lý; c) Đặc tính điều chỉnh dòng hàn
Thay đổi khoảng cách giữa hai cuộn dây, sẽ thay đổ
i điên kháng của biến
áp chính là thay đổi được dòng hàn (I
2
). Dòng hàn tỷ lệ nghịch với khoảng
cách giữa hai cuộn dây, và tỷ lệ đó là phi tuyến. Với khoảng cách giữa hai
cuộn dây càng lớn, hiệu quả điều chỉnh càng thấp. Để mở rộng phạm vi điều
chỉnh dòng hàn, dùng hai phương pháp điều chỉnh kết hợp.
- Điều chỉnh có cấp bằng cách thay đổi sơ đồ đấu dây cuộn sơ cấp và cuộn
thứ cấp từ song song qua nối tiếp. Giữ tỷ số biến áp và điện áp thứ cấp
không tải không đổi (K
BA
= const, U
20
= const).
- Điều chỉnh vô cấp dòng hàn bằng cách thay đổi khoảng cách giữa hai
cuộn dây (a = var).
Trên hình 5.3c, đường 1 ứng với vị trí I của chuyển mạch CM (hình 5.3b:
cuộn dây đấu song song). Đường 2 ứng với vị trí II của chuyển mạch CM
(khi cuộn dây đấu nối tiếp).

b) Máy biến áp hàn có Shunt từ động
Biến áp hàn với từ thông tản tăng cường có shunt từ động được biểu diễn
trên hình 5.4.
Cấu tạo củ
a nó gồm: cuộn dây sơ cấp 1 và cuộn thứ cấp 2 của biến áp hàn
được phân bố đối xứng trên mạch từ 3 của biến áp hàn. Shunt từ động 4 nằm
giữa hai cuộn dây. Shunt từ di chuyển đi sâu vào mạch từ của biến áp (hình
5.4 b) bằng tay quay hoặc bằng trục vit vô tận. Khe hở không khí δ là khe hở
giữa mạch từ của biến áp hàn và shunt từ động.
Điều chỉnh dòng hàn thực hiệ
n bằng cách di chuyển shunt từ đi sâu vào
mạch từ với hành trình Z. Khi hành trình Z càng giảm, điện kháng của biến

50
áp hàn X của biến áp càng tăng và dòng hàn I
2
càng giảm. Sự phụ thuộc của
điện kháng X của biến áp phụ thuộc vào vị trí của shunt từ được biểu diễn
trên hình 5.4c.

Hình 5.4 Biến áp hàn có shunt từ động
a) cấu tạo b) hành trình của shunt từ c) đặc tính điều chỉnh dòng hàn
c) Biến áp hàn với cuộn kháng ngoài có mạch từ động
Biến áp hàn với cuộn kháng ngoài có mạch từ động là loại biến áp hàn với
từ thông tản bình thường được biểu diễn trên hình 5.5













Hình 5.5. Biến áp hàn với cuộn kháng ngoài có mạch từ động
a) cấu tạo b) sơ đồ đấu dây c) đặc tính ngoài
Cấu t
ạo của biến áp hàn gồm có: cuộn dây sơ cấp 1, cuộn dây thứ cấp 2,
mạch từ 3, cuộn dây của cuộn kháng 4 đấu nối tiếp với cuộn thứ cấp của
biến áp hàn nhưng ngược cực tính và mạch từ động.
Điều chỉnh dòng điện hàn thực hiện bằng cách dịch chuyển mạch từ động 5
(thay đổi khe hở mạch từ). Khi khe hở mạch t
ừ càng tăng, điện kháng X của

biến áp càng giảm và dòng hàn I
2
càng tăng. Đặc tính ngoài được biểu diễn
trên hình 5.5c.

51
d) Biến áp hàn có cuộn kháng bão hoà
Biến áp hàn có cuộn kháng bão hoà là loại biến áp hàn từ thông tản bình
thường, điều chỉnh dòng hàn thực hiện bằng cách từ hoá mạch từ của cuộn
kháng bằng dòng điện một chiều. So với ba loại biến áp hàn kể trên nó có
các ưu điểm sau:
+ Trong lõi của biến áp hàn không
có phần động nén độ tin cậy và tuổi
thọ làm việc cao hơn
+ Phạm vi điều chỉnh dòng hàn
rộng.
Nhược điểm của nó là:
+ Tốn vật liệu Fe và Cu (vì cuộn
kháng bão hoà độc lập).
Hình 5.6 Biến áp hàn có cuộn kháng bão hoà
+ Chỉ tiêu năng lượng không cao.
Cấu tạo của nó gồm hai phần tử chính: biến áp hàn BAH và cuộn kháng
bão hoà CKBH. Cuộn kháng bão hoà gồm hai cuộn dây: cuộn dây làm việc
W
~
và cuộn điều khiển W
đk
. Cuộn dây làm việc W
~
đấu nối tiếp với cuộn thứ

cấp của biến áp hàn.
Trị số điện áp hàn bằng:
U
2
= U
20
- U
W~
(5.8)
Trong đó: U
20
- điện áp thứ cấp không tải của biến áp hàn;
U
W~
- điện áp rơi trên cuộn làm việc của cuộn kháng báo hoà.
Điều chỉnh dòng hàn thực hiện bằng cách thay đổi trị số điện áp rơi trên
cuộn dây xoay chiều (W
~
) của cuộn kháng bão hoà bằng cách từ hoá mạch
từ bằng dòng điện một chiều I
đk
. Khi dòng điều khiển I
đk
trong cuộn dây điều
khiển càng tăng, điện kháng X của cuộn dây làm việc càng giảm dẫn đến
điện áp trên cuộn làm việc giảm làm cho điện áp U
2
tăng để tăng dòng điện
hàn và ngược lại.
e) Biến áp hàn với bộ điều áp xoay chiều

Hình 5.7 Biến áp hàn với bộ điều áp xoay chiều; a) đặt phía sơ cấp; b) đặt phía thứ cấp

52
+ Cấu tạo của nó gồm hai thành phần riêng biêt: biến áp hàn BAH và bộ
điều áp xoay chiều ĐAXC. Bộ điều áp xoay chiều gồm có hai thyristor đấu
song song ngược 1T và 2T; khối điều khiển các thyristor KĐK và bảo vệ R-
C.
Phương pháp điều chỉnh dòng điện hàn thực hiện bằng cách thay đổi góc
mở α của hai thyristor tức là thay đổi trị số điện áp U
2
chính là thay đổi được
dòng điện hàn I
2
.
Bộ nguồn này phù hợp cho các loại máy hàn tiếp xúc và máy hàn điện xì.
Bộ nguồn này không phù hợp với phương pháp hàn hồ quang, vì trong
khoảng thời gian các thyristor không dẫn sẽ gây ra hiện tượng khử ion hoá
nhanh dẫn đến đứt ngọn lửa hồ quang và việc mồi lại hồ quang sẽ khó khăn
hơn.

Hình 5.8 Sơ đồ nguyên lý của bộ ĐAXC; a) mạch điều khiển b,c) mạch lực

53
+ Khối điều khiển xung pha của bộ ĐAXC
Điều chỉnh dòng hàn I
2
bằng cách điều chỉnh điện áp hàn U
2
. Điều đó thực
hiện bằng cách thay đổi góc mở α của hai thyristor 1T và 2T trong mạch lực.
(hình 5.8b,c).
- Mạch điều khiển (hình 5.8a)
Nguyên lý làm việc của mạch điểu khiển dựa trên hiện tượng nạp - phóng
tụ C
1
.
Nguồn cấp cho mạch điều khiển là điện áp chỉnh lưu hình thang (hình 5.8)
được cấp từ cầu chỉnh lưu Đ
2
÷ Đ
5
và điôt ổn áp Đ
1
. Điện áp nguồn cấp bằng
điện áp ổn áp của điôt Đ
1
(U
cc
= 12V). C
2
, C
3

, R
3
và R
4
là mạch lọc vi - tích
phân chống ảnh hưởng của nhiễu lên mạch điều khiển.
Tốc độ nạp của tụ C
1
phụ thuộc vào dòng colectơ của transito TR1. Dòng
colectơ của TR1 bằng:

1
R
U
i
dk
k
=
(5.9)
Còn điện áp trên tụ C
1
bằng:

∫
== t
CR
U
dti
C
U

dk
kC
.
1
111
1
(5.10)
Trong đó: U
dk
- điện áp điều khiển.
Khi điện áp trên tụ C
1
nạp
đến trị số bằng U
ng
(U
ng

=0,68U
cc
) là điện áp ngưỡng
lật trạng thái của transito
một tiếp giáp TR
2
. Khi đó
TR
2
thông, tụ C
1
được

phóng qua cuộn dây thứ cấp
của biến áp xung BAX. Ở
đầu ra của cuộn thứ cấp biến
áp xung (đầu 1 ÷ 4) sẽ có
xung mở các thyristor phụ
3T và 4T (hình 5.8b,c) với
độ rộng xung t
x
= 10µs. Các
thyristor phụ đó sẽ mở các
thyristor chính 1T và 2T.
Góc mở của các thyristor
phụ thuộc vào trị số của điện
áp điều khiển U
đk
và được
tính theo biểu thức sau:

Hình 5.9. Đồ thị điện áp của mạch điều khiển bộ ĐAXC

54

dk
ng
U
URf
t ==
ωα
(5.11)
2

2

Sau khi tụ C
1
phóng điên phục hồi trạng thái khoá của transisto TR
2
và tụ
C
1
được nạp lại với biên độ giảm dần đến trị số không trong một nửa chu kỳ
của điện áp lưới.
- Mạch lực: có thể có hai phương án thực hiện.
* Mạch lực hình 5.8b. Để điều khiển mở hai thyristor chính dùng 2
thyristor phụ 3T, 4T và biến áp BA, hai cuộn dây thứ cấp của nó có cực tính
ngược nhau (điện áp ra của nó đối pha nhau) còn cuộn sơ cấp của nó đấu vào
đ
iện áp lưới. Ở nửa chu kỳ đầu (0 ÷ 180
0
), điện áp ra của cuộn W
22
dương,
3T thông và 1T thông. Ở nửa chu kỳ sau (180
0
÷ 360
0
) điện áp ra của cuộn
W
23
dương, 3T và 2T thông. Điện trở R
1

và R
2
dùng để hạn chế dòng.
* Mạch lực hình 5.8c. Để điều khiển mở hai thyristor chính dùng thyristor
phụ 4T, cầu chỉnh lưu Đ
1
÷ Đ
4
, hai điôt ổn áp Đ
5
, Đ
6
(hạn chế dòng áp đặt
lên cực điều khiển của 1T và 2T), điện trở R (hạn chế dòng). Ở nửa chu kỳ
đầu thyristor 1T mở, dòng điều khiển đi theo đường MT1- Đ
6
- Đ
2
- 4T - R -
Đ
3
cực G-K của 1T - MT2. Ở nửa chu kỳ sau, thyristor 2T mở, dòng điều
khiển đi theo đường: MT2 - Đ5 - Đ1 - 4T - R - Đ4 - cực G-K của 2T - MT1.
Đồ thị điện áp của mạch điều khiển được trình bày trên hình 5.9
2. Các nguồn hàn một chiều
Nguồn hàn một chiều dùng cho công nghệ hàn hồ quang bằng tay, hàn hồ
quang tự động, bán tự động và hàn hồ quang trong khí bảo vệ.
Nguồn hàn hồ quang một chiều có hai loạ
i:
- Bộ biến đổi quay (máy phát hàn một chiều);

- Bộ biến đổi tĩnh (bộ chỉnh lưu dùng điôt hoặc thyristor )
a) Máy phát hàn:
Máy phát hàn có hai loại: máy phát hàn một chiều cổ góp và máy phát hàn
xoay chiều với bộ chỉnh lưu bán dẫn.
Các máy phát hàn đươc các loại động cơ sơ cấp sau đây truyền động:
- Động cơ đốt trong.
- Động cơ điện.

+ Máy phát hàn một chiều cổ góp có 3 loại:
- Máy phát hàn một chiều từ trường ngang (cấu tạo giống như máy điện
khuếch đại từ trường ngang).
- Máy phát hàn một chiều cực từ rẽ.
- Máy phát hàn một chiều có cuộn khử từ nối tiếp.
Máy phát hàn một chiều có cuộn khử từ nối tiếp biểu diễn trên hình 5.9
Máy phát hàn F có hai cuộn kích thích:
- cuộn kích thích độc lập CKF
1
được cấp nguồn độc lập U
kt
. Điều chỉnh
dòng kích thích trong cuộn CKF
1
bằng chiết áp VR

55
- cuộn kích thích nối tiếp CKF
2

(cuộn khử từ nối tiếp) nối với phần
ứng của máy phát.

Từ thông Φ
2
sinh ra trong cuộn
khử từ CKF
2
tỷ lệ với dòng điện hàn
I
2
ngược chiều với từ thông sinh ra
trong cuộn kích thích CKF
1
- Φ
1
.
Như vậy khi không tải (dòng hàn
I
2
= 0), từ thông Φ
2
= 0. Lúc đó sức
điện động phát ra của máy phát
bằng:
E
0
= KΦ
1
ω (5.12)
Hình 5.9 Máy phát hàn một chiều có cuộn
khử từ nối tiếp
a) sơ đồ nguyên lý b) họ đặc tính ngoài

1. vùng dòng hàn lớn; 2. vùng dòng hàn bé
Trong đó:
K - hệ số cấu tạo của máy phát;
ω - tốc độ quay của động cơ sơ cấp
kéo máy phát.
Khi có tải (I
2
≠ 0).
U
2
= E - I
2
R
ư
= K(Φ
1
-Φ
2
)ω - I
2
R
ư
(5.13)
Trong đó:
U
2
- điện áp hàn (điện áp hồ quang)
I
2
- dòng điện hàn (dòng hồ quang)

R
ư
- điện trở phần ứng của máy phát
* Φ
2
≈ I
2
W
2
. Từ thông sinh ra trong cuộn khử từ CKF
2
, tỷ lệ với dòng hàn
I
2
và số vòng dây W
2
của cuộn CKF
2
.
Từ biểu thức 5.13 ta thấy rằng điều chỉnh dòng hàn có thể thực hiện bằng
hai cách:
- Thay đổi số vòng dây W
2
của cuộn khử từ nối tiếp CKF
2
(đường nét đứt
trên hình 5.13b)
- Thay đổi dòng I
kt
trong cuộn kích thích độc lâp CKF

1
bằng chiết áp VR
(đường nét liền trên hình 5.13b).
Với tác dụng khử từ của cuộn CKF
2
, khi dòng hàn I
2
càng tăng, điện áp
hàn U
2
càng giảm tạo ra đường đặc tính ngoài mềm. Họ đặc tính ngoài của
máy phát hàn được biểu diễn trên hình 5.13b. Phạm vi điều chỉnh dòng hàn
từ I
2min
đến I
2max
tương ứng với điện áp không tải U
20min
đến U
20max
(trị số
U
20min
= 45 ÷ 50V, U
20max
= 100V).
+ Máy phát xoay chiều với bộ chỉnh lưu
Cấu tạo máy phát xoay chiều được biểu diễn trên hình 5.14

56
Hình 5.14 Cấu tạo máy phát xoay chiều
1. trục của máy phát
2. ống lót
3,8. mạch từ của roto
4. cuộn dây phần ứng
5,9. mạch từ của stato
6. vỏ của máy phát
7. cuộn dây kích thích
Φ. từ thông chính




Trên roto của máy phát không có cuộn dây. Cuộn dây phần ứng và cuộn
kích thích đều phân bố trên stato của máy phát. Khi máy phát hoạt động, các
cuộn dây đứng yên nên không cần cổ góp. Kết cấu của máy phát kiểu này sẽ
đảm bảo độ tin cậy làm việc cao, nâng cao tuổi thọ c
ủa máy phát.
Sơ đồ nguyên lý c
Cuộn dây phần
ứng stato được
nối theo sơ đồ
ủa máy phát được giới thiệu trên hình 5.15.

ta
bằng cách
th
E

F
phụ thuộc vào dòng chảy trong cuộn kích từ CKF của
m giác và cấp
cho cầu chỉnh
lưu CL. Khi
mạch hàn kín
I

2
= I
d
(I
d
là dòng
của cầu chỉnh
lưu).
Điều chỉnh
dòng hàn I
2
thực
hiện
ay đổi sức điện
động của máy
phát E
F
. Sức điện
động của máy phát
nó. Máy phát làm việc theo nguyên tắc tự kích. Sau khi khởi động máy phát,
do có từ dư nên sức điện động của máy phát E
F

= (3 ÷ 4)V. Biến áp TU sẽ
cấp nguồn kích thích cho máy phát. Sức điện động E
F
tăng dần, dẫn đến
dòng kích từ tăng dần và sức điện động của máy phát sẽ đạt đến trị số định
mức. Khi dòng hàn I
2
≠ 0, biến dòng TI bắt đầu cấp nguồn cho cuộn kích từ
qua điôt Đ
3
. Vì đặc tính ngoài của máy phát mềm (do điện cảm của dây quấn
Hình 5.15. sơ đồ nguyên lý máy phát xoay chiều với bộ chỉnh lưu

57
stato khá lớn) nên khi dòng hàn I
2

càng tăng, điện áp phát ra của máy
phát càng giảm, thành phần dòng
kích từ lấy từ biến áp TU giảm,
nhưng thành phần dòng cấp từ TI lại
tăng. Kết quả tổng giá trị tức thời của
hai điện áp thứ cấp TU và TI gần như
không đổi và cấp nguồn cho cuộn
kích từ của máy phát luôn ổn định.
Điôt Đ
3
thực hiện chức năng như một
điôt hoàn năng lượng trong chế độ
ngắn mạch.Chiết áp VR dùng để điều

chỉnh trị số phản hồi dòng, chính là
điều chỉnh độ dốc của đặc tính ngoài
của máy phát được biểu diễn trên
hình 5.16
Điều chỉnh thô dòng hàn thực hiện bằng đổi thôn
Hình 5.16 Họ đặc tính ngoài của máy
phát xoay chiều với bộ chỉnh lưu
1,2. phạm vi điều chỉnh dòng bé
3,4. phạm vi điều chỉnh dòng trung bình
5,6. phạm vi điều chỉnh dòng lớn
g số đấu dây quấn stato
của máy phát, chính là thay đổi điện kháng củ
a dây quấn stato của máy phát
(hình 5.17). Khi đó dây quấn của mỗi pha của stato máy phát được chế tạo
thàn hai nửa cuộn dây mới có thể thay đổi sơ đồ đấu dây từ nối tiếp sang
song song.

Hình 5.17 Sơ đồ đấu dây quấn stato của máy phát. a) vùng điều chỉnh dòng bé
b) vùng điều chỉnh dòng trung bình c) vùng điều chỉnh dòng lớn

58
b) Các bộ chỉnh lưu hàn
guồn hàn một chiều thường dùng cho công nghệ
h
đây so với máy phát hàn:
p hàn rộng.

nh hàn.
B
n hồ quang bằng tay,
c
ồ quang trong khí
b
ọ đặc tính ngoài vạn năng (mềm và cứng) dùng cho tất cả các
p
g các bộ chỉnh lưu hàn thường dùng hai sơ đồ
c
) cho biế
n áp hàn và các cuộn kháng.
ong bộ chỉnh lưu
h

áp hiệu dụng (điện áp pha U
2ph
, hoặc điện áp dây U
2
) thứ cấp
p
ph
hoặc dòng điện dây I
2
, phụ
th
a van: I
Vtb
.
cực đại I
Vmax
đi qua van.
ần đúng theo biểu thức:
Các bộ chỉnh lưu hàn là n
àn hồ quang. Trong một bộ chỉnh lưu hàn gồm hai phần tử chính là: biến áp
hàn và mạch chỉnh lưu dùng điôt hoặc thyristor.
Bộ chỉnh lưu hàn có những ưu điểm nổi bật sau
- Chất lượng mối hàn cao hơn do nó có thể tạo ra dòng hàn ổn định.
- Hiệu su
ất cao, tổn hao không tải thấp.
- Phạm vi điều chỉnh dòng hàn và điện á
- Không có phần quay nên độ tin cậy và tuổi thọ cao.
- Có khả năng tự động hoá và chương trình hoá quá trì
* ộ chỉnh lưu hàn có thể phân thành các nhóm sau:
- Có họ đặc tính ngoài mềm dùng cho công nghệ hà

ông nghệ hàn hồ quang tự động dưới lớp trợ dung.
- Có họ đặc tính ngoài cứng dùng cho công nghệ hàn h
ả
o vệ.
- Có h
hương pháp hàn hồ quang.
+ Các sơ đồ chỉnh lưu tron
hỉnh lưu: Sơ đồ cầu ba pha và sơ đồ chỉnh lưu sáu pha hình tia.
Dùng sơ đồ chỉnh lưu ba pha có ưu điểm sau:
- Cân bằng phụ tải cho lưới điện.
- Giảm tiêu hao sắt (Fe), đồng (Cu
- Giảm độ đập mạch của dòng điện và điện áp chỉnh lưu.
Thông số cơ bản đặc trưng cho sơ đồ chỉnh lưu dùng tr
àn bao gồm:
+ Trị số điện
hụ thuộc vào điện áp chỉnh lưu không tải U
d0
.
+ Điện áp ngược cực đại đặt lên van - U
ngmax
.
+ Trị số dòng điện hiệu dụng (dòng điện pha I
uộc vào dòng chỉnh lưu I
d
).
+ Dòng điện trung bình đi qu
+ Trị số hiệu dụng I
V
và trị số dòng điện
+ Trị số hiệu dụng dòng điện sơ cấp I

1
của biến áp hàn.
+ Công suất tính toán sơ cấp P
1
và thứ cấp P
2
.
Công suất tính toán của biến áp hàn được tính g

2
21
PP
P
BAH
+
=
(5.14)




59
+ Các sơ đồ chỉnh lưu
- Sơ đồ chỉnh lưu ba pha hình cầu
điều ch yristor.
(5.15)
a biến áp hàn:

T
Hình 5.18 Sơ đồ chỉnh lưu ba pha hình cầu
hường dùng trong bộ chỉnh lưu hàn với đựờng đặc tính ngoài mềm và
cứng. Khi ỉnh dòng hàn và điện áp hàn không dùng th
Độ đập mạch của điện áp chỉnh lưu với tần số bằng 300Hz.
* Trị số trung bình của điện áp chỉnh lưu khi không tải bằng:
U
d0
= 2,34U
2ph
= 1,35U
2

* Điện áp ngược đặt lên các van:
U
ngmax
= 2,45U
2ph
= 1,41U
2
= 1,045U

d0
(5.16)
* Trị số hiệu dụng dòng thứ cấp củ
d
II .
3
2
=
2
(5.17)

* c p Trị số hiệu dụng sơ ấ của biến áp hàn:
d
II .
3
=

K
2
1
(5.18)
rong đó: K - tỷ số b a biến áp hàn.
Dòng trung bình đi qua van:

T iến củ
*

3
Vtb
I =

d
I
(5.19)
Dòng cực đại đi qua van:
I
Vmax
= 3 1I
Vtb

đi qua van:
oài mềm
nh ngoài cứng.
tính ngoài mềm.
*

,4 (5.20)
* Trị số dòng điện hiệu dụng
I
V
= 1,73I
Vtb
với họ đặc tính ngoài cứng.
I
V
= 1,57I
Vtb
với họ đặc tính ng
* Công suất tính toán của biến áp hàn:
P

BAH
= 3U
2ph
.I
2
= 1,05I
d
.U
d0
với họ đặc tí
P
BAH
= 0,95I
d
.U
d0
với họ đặc

60
- Sơ đồ chỉnh lưu hình tia sáu pha có cuộn kháng cân bằng (hình 5.19).
v
th
g
n điểm
c
CB1

ằng U
CB2
.

Sơ đồ này thường dùng
ới mạch chỉnh lưu dùng
yristor có yêu cầu dòng
hàn I
2
≤ 500A. Biến áp hàn
có 6 cuộn thứ cấp đấu thành
hai sơ đồ ba pha hình tia
ngược pha nhau 180
0
. Giữa
chúng có hai cuộn dây cân
bằng với mục đích cân bằng
điện áp khi hai sơ đồ chỉnh
lưu hình tia ba pha làm việc
song song. Biểu đồ điện áp
của hai bộ chỉnh lưu cho
thấy rằng: giá trị điện áp tức
thời giữa hai bộ khác nhau.
Độ lệch điện áp đó sẽ sinh
ra dòng chảy trong cuộn
kháng cân bằng (L
CB
).
Chính dòng đó sẽ sinh ra
điện áp trong các cuộn cân
bằng điện áp, điện áp do
dòng này sinh ra có trị số:
U
CB1

= U
CB2
= ½ U
CB
.
Nhưng cực tính của chún
gược nhau so với
hung. Nhờ có cuộn kháng
cân bằng đó, điện áp của một s
sơ đồ thứ hai tăng lên một lượng b
Trị số điện áp cân bằng:
Hình 5.19. Sơ đồ chỉnh lưu hình tia sáu pha có
c
u
ộn khán
g
cân bằn
g

ơ đồ giảm xuố U
, còn
ng một lượng bằng

2
2 ph
U
=

CB
(5.21)

àn bé, bộ c ưu làm việc như c ế độ củ
h trung tính. Khi dòng hàn I
2
≥ 0,01.I
d
. Sơ đ
lư
(5.22)
U
Trong phạm vi dòng h hỉnh l h a sơ đồ
ình tia sáu pha có điểm
ồ chỉnh
u làm việc như sơ đồ chỉnh lưu sáu pha có cuộn kháng cân bằng. Cuộn sơ
cấp của biến áp hàn được nối theo sơ đồ hình sao hoặc tam giác. Độ đập
mạch của điện áp chỉnh lưu có tần số bằng 300Hz.
* Trị số trung bình của điện áp chỉnh lưu khi không tải:
U
d0
= 1,35U
2ph

Khi làm việc ở vùng dòng hàn bé (I
2
< 0,01I
d
).

61
U’
d0

= 1,17U
2ph
* Điện áp ngược đặt lên van:
U
ngmax
=
02
6
ph
U 09,2
d
U=
(5.23)
hàn:
0,19I
d
K là tỷ số biến áp).
ân bằng:
stor
06
ủa máy hàn vạn năng dùng cho công nghệ hàn hồ quang,
b à hàn hồ quang trong khí
b
uồn định mức:


.
500)A.
48V.
20 ÷ 48)V.

S
các
k phản hồi theo dòng điện hàn (U
FHD
) và mạch vòng
p
* Trị số dòng điện của biến áp
Dòng điện thứ cấp I
2
=
Dòng điện sơ cấp I
1
= 1/K.0,048.I
d
(
* Công suất của cuộn kháng c
P
CKCB
= 0,07P
d
khi dùng điôt.
P
CKCB
= 0,2P
d
khi dùng thyri
với P
d
= I
d

.U
d
.
c) Bộ chỉnh lưu của máy hàn vạn năng BДY-5
Bộ chỉnh lưu c
ằng tay, hàn hồ quang tự động dưới lớp trợ dung v
ảo vệ (CO
2
).
+ Đặc tính kỹ thuật:
- Điện áp ng
Hình 5.20. Sơ đồ khối chức năng của mạch điều khiển
ba pha 220/380V.
- Công suất tiêu thụ:
40kVA.
- Dòng điện nguồn cấp:
105/60A.
- Dòng điện hàn định mức:
I
2đm
= 500A
- Phạm vi điều chỉnh dòng
hàn: I
2
= (60 ÷
- Điện áp không tải: U
d0
=
80V.
- Điện áp hàn định mức:

U
2đm
=
- Phạm vi điều chỉnh điện
áp hàn U
2
= (
+ ơ đồ khối chức năng của
mạch điều khiển
Hệ thống điều khiển bộ chỉn
ín với các mạch vòng
h lưu hàn BДY-506 là hệ tự động điều khiển
hản hồi theo điện áp hàn (U
FHA
). Để tạo ra họ đặc tính ngoài mềm dùng
mạch phản hồi âm dòng (chuyển mạch CM mở), còn họ đặc tính ngoài cứng
nhận được khi dùng cả hai mạch vòng phản hồi: phản hồi âm áp kết hợp với
phản hồi âm dòng (chuyển mạch CM đóng).

62
Ngoài ra còn có mạch vòng phản hồi tỷ lệ với điện áp lưới đảm bảo cho
ngọn lửa hồ quang cháy ổn định khi điện áp lưới dao động (U
AC
).
hế độ hàn
K
lấy từ khối nguồn KNg và điện áp điều khiển U
đk
lấy từ khâu KĐ.
K

ủa bộ nguồn chỉnh
lư hần tử
c
ộn thứ
c
Khâu tổng hợp và khuếch đại các tín hiệu điều khiển KĐ, tín hiệu đầu vào
của nó gồm: điện áp chủ đao (U
CĐ
) lấy từ đầu ra của khâu đặt c
ĐC, các tín hiệu phản hồi âm dòng U
FHD
lấy từ điện trở shunt R
sh
. Tín hiệu
phản hồi âm điện áp U
FHA
lấy từ đầu ra của bộ biến đổi BBĐ và tín hiệu
phản hồi âm tỷ lệ với điện áp lưới (U
AC
) lấy từ khối nguồn KNg. Tín hiệu ra
của khâu KĐ là điện áp điều khiển (U
đk
), trị số của nó quyết định trị số góc
mở α của các thyristor - chính là điện áp ra của bộ biến đổi BBĐ dùng
thyristor.
Khâu điều khiển xung pha KĐK tổng hợp và so sánh hai tín hiệu: điện áp
dòng pha
hâu HC và khâu hạn chế tác dụng của tín hiệu phản hồi âm U
FHA
khi làm

việc ở chế độ với họ đặc tính
ngoài cứng.
+ Mạch lực (hình 5.21)
Mạch lực c
u vạn năng gồm các p
hính sau:
- Biến áp hàn có cuộn sơ cấp
nối theo hình tam giác, cu
ấp gồm có 6 cuộn dây nối
thành hai nhóm hình tia ba pha
(nhóm 1: U
A
, U
B
, U
C
; nhóm 2:
CBA
UUU ,, )
- Các thyristor chỉnh lưu
1T ÷ 6T.
háng lọc CKSB.
n sáu thyristor trong bộ chỉnh lưu hàn vạn năng
có sáu kênh hoàn toàn giống nhau, biểu diễn trên hình 5.22b cho kênh A.
Hình 5.21 Sơ đồ mạch lực
- Cuộn kháng cân bằng CKCB
- Cuộn k
+ Mạch điều khiển
- Mạch tạo xung điều khiể
Điện áp đồng pha lấy từ biến áp đồng pha, phía thứ cấp của nó có 6 cuộn

dây. Để điều khiển mỗi pha, điện áp đồng pha lấy ở hai pha như sau:


Điện áp pha A B C
C

A

B

Đ n áp đồng pha iệ
bc

ca

ab

bc

ca

ab



63

Hình 5.22 Mạch điều khiển bộ chỉnh
lưu hàn vạn năng

a) Đồ thị điện áp mạch tạo xung
b) Mạch tạo xung điều khiển kênh A
c) Mạch tạo điện áp điều khiển (U
đk
)
kênh A

64
Điện áp U
C
đồng pha với đ
âm còn nửa chu kỳ dương U
iện áp lưới (pha C), do điôt Đ
1
cắt nửa chu kỳ
,
C
+ U
đk
đưa vào cửa R của trigơ R-S. Điện áp
B
U
tỷ lệ với điện áp pha B của điện áp lưới nhưng ngược pha nhau;
B
U
+
R-S. Trigơ R-S được cấu thành từ hai phần tử
c động U
ng
= 7V nên khi điện áp vào nhỏ hơn

g
đầu ra có mức logic “0” và khi điện áp vào lớn hơn U
ng
, đầu ra có
m c logic “1”.
uá trình tạo xung điều khiển như sau (xét trường hợp khi U
đk
= 0):
rong khoảng θ = (0 ÷ 60
0
), đầu vào R = “0”, S = “0” → đầu ra của trigơ
có mức “1”; θ = (60
0
÷ 120
0
), đầu vào R = “1”, S = “0” → đầu ra của trigơ
có mức “1” ; θ = (120
0
÷ 180
0
), đầu vào R = “0”, S = “1” → đầu ra của trigơ
có mức “0”. Mức logic “0” đưa vào đầu vào của phần tử AND (DD2) dùng
ối hợp trở kháng đưa vào cực bazơ của transito VT1 làm cho VT1
thông, có xung điều khiển mở thyristor 1T. Từ đồ thị điện áp ta thấy rằng
góc mở α = 0 ứng với điện áp chỉnh lưu lớn nhất (U
d
= U
d0
).
Khi U

đk
càng tăng, xung có mức logic “0” càng dịch sang bên phải, góc
m α càng tăng và điện áp chỉnh lưu càng giảm. Đồ thị điện áp tại các điểm
đ được biểu diễn trên hình 5.22a.
Mạch tạo điện áp điều khiển gồm các khâu chính sau: khâu đặt chế độ
hàn (tạo điện áp chủ đạo U
cđ
), khâu tạo điện áp điều khiển (U
đk
), khâu hạn
c tác dụng của tín hiệu phản hồi điện áp.
Khâu tạo tín hiệu chủ đạo gồm biến trở R
1
và R
2
÷ R
8
. Điện áp chủ đạo
(U
cđ
) đấu vào cổng (+) của khuếch đại thuật toán A
2
. Biến trở R
8
dùng để
u chỉnh góc mở α
min
của các thyristor. Điều chỉnh dòng hàn bằng chiết áp
R
ọn điện áp chủ đạo phụ thuộc vào đặc tính ngoài bằng công tắc S1.2.

(có hai vị trí “C” cứng và “M” mềm).
Khâu điện áp điều khiển (U
đk
) là khuếch đại thuật toán A
2.
Nó tổng hợp
và khuếch đại các tín hiệu sau:
hi cần tạo ra họ đặc tính ngoài mềm, điện áp điều khiển bằng:
U
đk
= k.(U
cđ
+ U
FHD
) (5.24)
rong đó: k - hệ số khuếch đại của KĐTT-A
2
;
U
FHD
- điện áp rơi trên điện trở shunt tỷ lệ với dòng hàn I
2
. Tín
hiện này đưa vào cổng (-) của KĐTT-A
2
qua điện trở R
20
. Khi dòng hàn
càng tăng, dẫn đến U
đk

càng tăng và điện áp ra của bộ chỉnh lưu càng giảm.
Khi cần tạo ra họ đặc tính ngoài cứng, điện áp điều khiển bằng:
U
đk
= k.(U
cđ
– U
FHA
– U
AC
) (5.25)
Trong đó: K - hệ số khuếch đại của KĐTT-A
2
;
U
FHA
- tín hiệu phản hồi âm điện áp tỷ lệ với điện áp ra của bộ
chỉnh lưu U
d
(U
2
) đưa vào cổng (-) của KĐTT qua điện trở R
15
, R
16
;
U
AC
- tín hiệu phản hồi âm điện áp tỷ lệ với điện áp lưới điện.
U

đưa vào cửa S của trigơ
đk
NAND, có điện áp ngưỡng tá
U
thì
n
ứ
Q
T
để ph

ở
o
-
hế
*
iềđ
1
. Ch
*
K

T


65
* Khâu hạn chế tác dụng của khâu phản hồi âm điện áp gồm có KĐTT-A1,
điôt ổn áp VĐ3, VĐ4 và transito trường VT1 và VT2.
3 Các máy hàn hồ quang tự động và bán tự dộng
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.
1. Máy hàn hồ quang tự động
a) Khái quát ch
5.
ung
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.
Hình dáng tổng thể của một máy hàn hồ quang tự động dướ
i lớp trợ dung
được biểu diễn trên hình 5.23

Hình 5.23 Hình dáng tổng thể máy hàn hồ quang tự động AДC -1000T
1. Xe tự hành; 2. Đầu hàn tự động; 3. Xà ngang; 4. Bảng điều khiển và lô đựng dây hàn
5. Phanh tay xe hàn; 6. Cơ cấu quay

66
Trên máy hàn có hai hệ truyền động riêng biệt:
- Hệ truyền động tự động cấp dây hàn vào vùng hàn.
uang cháy ổn định trong
q vùng hàn, di chuyển xe hàn, quay đầu hàn,
c vùng hàn v.v…
ầu điều
c D = 10:1.
)A
n (0,5 ÷ 5)m/ph.
n: (10 ÷ 70)m/ph.

- Hệ truyền động di chuyển để tạo ra đường hàn.
Trong quá trình làm việc, máy hàn đảm bảo các thao tác công nghệ hàn hồ
quang tự động: mồi hồ quang, duy trì ngọn lửa hồ q
uá trình hàn, cấp dây hàn vào
ấp chất trợ dung vào
Hệ truyền động trên thường dùng hệ truyền động mộ
t chiều, yêu c
hỉnh tốc độ trơn với phạm vi điều chỉnh tốc độ
b) Máy hàn hồ tự động AДC-1000T

+ Thông số kỹ thuật:
- Dòng điện hàn (400 ÷ 1200
- Đường kính dây hàn (2 ÷ 6)mm.
- Tốc độ ra dây hà
- Tốc độ di chuyển xe hà
+ Trang bị điện của máy. Sơ đồ nguyên lý điện của toàn máy được trình
bày trên hình 5.24.






















Hình 5.24 Sơ đồ nguyên lý máy hàn hồ quang tự động AДC-1000T

67
Máy hàn có hai bộ phận riêng biệt nhau:
- 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.
c lâp ĐX di chuyển xe hàn được cấp
n ột chiều FX. Điều chỉnh tốc độ động cơ ĐX thực
hi n ứng của động cơ bằng chiết áp VR
2
để
x 0 ÷ 70)m/h. Đảo chiều quay bằng cầu
dao đ
Đ K truyền động quay puli cấp
d
đ kéo. Máy phát FK có hai cuộn kích từ 1CKTFK và
iện áp hồ quang (điện áp hàn U
2
).
Cuộn kích từ 2CKTFK được cấp nguồn từ cầu chỉnh lưu 2CL. Sức từ động
ong hai cuộn kích từ trên ngược chiều nhau.
Điều chỉnh tốc độ ra dây hàn bằng chiết áp ra dây hàn VR
1
.
Hệ truyền động cấp dây hàn có hai chế độ điều khiển. Chế độ hiệu chỉnh,
âng - hạ dây hàn bằng nút bấm MX và ML (khi chưa cấp nguồn hàn).
Nguyên lý làm việc của hệ truyền động cấp dây hàn vào vùng hàn ở chế độ

động như sau:
Ấn nút MC, rơle trung gian RTr có điện để công tắc tơ KC có điện, các
ếp điểm của nó sẽ đóng nguồn cấ
p cho biến áp hàn 1BA, nối phần tử của
ộng cơ ĐK vào phần ứng máy phát FK và đóng các tiếp điểm khác cho
ạch điều khiển.
Khi dây hàn chưa chạm vào chi tiết hàn, điện áp hàn U
2
= U
20
có giá trị lớn
hất (U
20
- điện áp thứ cấp không tải của biến áp hàn). U
1CL
có giá trị lớn hơn
2CL
. Máy phát FK phát ra điện áp có cực tính để động cơ ĐK quay theo
hiều đưa dây hàn đi xuống. Khi dây hàn chạm vào chi tiết hàn, U
2
= 0 còn
òng hàn I
2
= I
nm
. Lúc này điện áp đặt lên cuộn 1CKTFK bằng không. Máy
hát FK phát ra điện áp có cực tính ngược lại, dây hàn được nâng theo chiều
i lên. Trong quá trình dây hàn đi lên, dòng hàn I
2
giảm còn điện áp hàn tăng

d lên rị
số điện áp đặt lên cuộn 2CKTFK, động cơ ĐK ngừng quay, ngọn lửa hồ
* Động cơ 1Đ truyền động quạt làm mát cho biế
n áp hàn.
- Xe hàn được trang bị hai hệ truyền động độc lập:
* Động cơ điện một chiều kích từ độ
guồn từ máy phát điện m
ện bằng cách thay đổi điện áp phầ
e hàn di chuyển trong phạm vi v = (1
ảo chiều 3CD.
* ộng cơ điện một chiều kích từ độc lập Đ
ây hàn vào vùng hàn được cấp nguồn từ máy phát điện một chiều FK, được
ộng cơ sơ cấp 3Đ
2CKTFK.
Cuộn kích từ 1CKTFK được cấp nguồn từ cầu chỉnh lưu 1CL t
ỷ lệ với
đ
tr
n
tự
ti
đ
m
n
U
c
d
p
đ
ần . Đến một thời điểm khi giá trị điện áp đặt lên cuộn 1CKTFK bằng t

68
q , dây hàn sẽ bị cháy cụt dần, hệ
tr ng hàn với tốc độ v = (0,5 ÷
5 ị trí của chiết áp VR
1
.
Đ
ùng hàn dùng hệ
T hi
ều). Hiện nay, hệ T-Đ
đ
của động cơ: 48 hoặc 110V.
100% đối với máy hàn tự động.
ộng được trình bày trên hình 5.25.
uang mồi hoàn tất. Trong quá trình hàn
uyền động sẽ tự động cấp dây hàn vào vù
)m/ph tuỳ thuộc vào v
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.
c) Hệ truyền động cấp dây hàn vào vùng hàn dùng hệ T-
Hệ truyền động tự động điều chỉnh tốc độ ra dây hàn vào v
-Đ (bộ biến đổi dùng thyristor - động cơ điện một c
ược dùng rộng rãi trong các máy hàn hồ quang tự động dưới lớp trợ dung,
các máy hàn hồ quang bán tự động trong môi trường khí bảo vệ (công nghệ
hàn trong khí CO
2
- hàn MIG, trong khí argon - hàn MAG).

+ Thông số kỹ thuật:
- Điện áp định mức
- Công suất định mức của động cơ: (40 ÷ 250)W (tuỳ thuộc từng loại máy).
- Hệ số tiếp điện tương đối TĐ%:
60% đối với máy hàn bán tự động.

- Phạm vi điều chỉnh tốc độ: D = 10:1.
+ Sơ đồ nguyên lý c
ủa hệ truyền đ

















Động cơ điện một chiều M kích từ bằng nam châm vĩnh cửu truyền động
quay con lăn cấp dây hàn vào vùng hàn được cấp nguồn từ bộ biến đổi là cầu
chỉnh lưu một pha bàn điều khiển cấu thành từ hai thyristor VS1, VS2 và hai
Hình 5.25. Sơ đồ nguyên lý hệ truyền động cấp dây hàn vào vùng hàn dùng hệ T-Đ

C1
C
2

69
điôt VD6 và VD7. Điều chỉnh tốc độ động cơ bằng cách thay đổi góc mở các
thyristor VS1 và VS2. Dịch pha tín hiệu đưa vào cực điều khiển cho hai
thyristor được tạo thành từ các phần tử R3, VT2 và C1. Bộ tạo ngưỡng mở
là
ào đường chéo đó.
= 8V) thì điện
á
à VT4 làm cho
VT5 thông. Khi VT5 thông, cuộn sơ cấp của biến áp xung T có dòng chảy
q
m ồn dòng và điệ
n áp nạp của tụ
C ử phi tuyến là VT2. Điện
á
2, thời gian nạp của C1 phụ
th
ansistor này đấu theo sơ đồ chung
e
U
đk
= U
cđ
- U
FHA
(5.26)

rong đó: U
cđ
- n áp đặt điều chỉnh bằng R
1
;
U
FHA
- iện áp phản hồi âm điện áp của động cơ lấy trên R
9
.
ới đông cơ điện một chiều công suất nhỏ có thể coi mạch vòng phản hồi
âm điện áp gần tương đương với mạch vòng phản hồi âm tốc độ nhằm ổn
đị h tốc độ.
) Máy hàn hồ quang bán tự động
áy hàn hồ quang bán tự động là công nghệ hàn hồ quang trong khí bảo
v ề công nghệ như nhau chỉ khác nhau loại khí bảo vệ: khí CO
2
hoặc khí
agon Ag.
áy hàn hồ quang bán tự động được trình bày trên hình 5.26.
áy hàn hồ quang bán tự động dùng khí CO
2
để bảo vệ thường dùng dây
hàn là hợp kim Mangan - Silic, dùng để hàn các chi tiết bằng thép cacbon
th p, đường kính dây hàn từ (0,8 ÷ 2)mm.
ơ đồ nguyên lý điện của toàn máy hàn được biểu diễn trên hình 5.27.
VT3 và VT4 (chức năng như một UJT), còn các phần tử C1, VT2, R
3
, R
7

và R
8
tạo ra một mạch cầu. Cực gốc B và cực phát E của transistor VT3
được nối v
Khi điện áp nạp trên tụ C1còn nhỏ hơn điện áp ngưỡng (U
ng
p trên vai cầu phải sao cho thế cực phát E của VT3 phải dương hơn thế cực
gốc của nó, transistor VT3 khoá. Khi điện áp trên tụ C1 (U
C1
≥ U
ng
), VT3
thông. Khi VT3 thông, dòng I
CE
của VT3 đủ làm cho VT4 thông. Để bộ
ngưỡng làm việc tin cậy cần đưa thêm áp dương vào cực gốc B của VT4
qua điện trở R6. Khi VT3 thông, tụ C1 phóng qua VT3 v
ua sẽ phát xung dương mở thyristor VS1 và VS2.
Để tạo ra sự tuyến tính giữa tốc độ quay của động cơ và tín hiệu đặt, trong
ạch đã thiết kế cho tụ C1 được nạp theo ngu
1 là tuyến tính. Tụ C1 được nạp qua một phần t
p U
BE
của VT2 luôn ổn định bằng điôt VD
uộc vào dòng I
CE
của VT1 và VT2, hai tr
mitơ qua R
3
.

Như vậy, điện áp điều khiển bằng:

T
điệ
đ

V
n
2
M
ệ. V
M
M
ấ
S
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