Chuong 4 tran bi dien may han

Trang Bị Điện – Điện tử
Máy Hàn Điện


1. Tổng quan về hàn điện
1.1. Khái niệm chung

- Hàn điện là một trong các phương pháp gắn kết kim loại phổ biến , được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp, xây dựng , dân dụng ,…
- Ưu điểm của hàn điện :

• Tiết kiệm nguyên vật liệu
• Độ bền cơ học cao
• Năng suất cao, giá thành thấp
• Cơng nghệ đơn giản , dễ tự động hóa
• Cải thiện được điều kiện làm việc cho công nhân ,


1. Tổng quan về hàn điện
1.2. Phân loại máy hàn
Máy Hàn Điện

Hàn áp lực

Hàn nóng chảy

Tạo nhiệt làm nóng chảy kim loại để chúng

Ép mạnh 2 vật cần liên kết rồi nhờ tác dụng nhiệt

liên kết với nhau :

hoặc khác để 2 vật dính với nhau :

-Hàn hồ quang

-Hàn tiếp xúc

-Hàn xỉ điện

-Hàn siêu âm

-hàn bằng tia điện tử

-Hàn ma sát

-hàn xung hồ quang

-Hàn dòng cao tần.

-Hàn hồ quang plasma
- Hàn laze


1. Tổng quan về hàn điện
1.2. Phân loại hàn điện phổ biến hiện nay :

Hàn điện

Hàn hồ quang

Hàn tay

Hàn bán tự động

Hàn tiếp xúc

Hàn tự động

Hàn điểm

Hàn nối

Hàn bước

Hàn đường


1. Tổng quan về hàn điện
1.3. Các yêu cầu kỹ thuật đối với nguồn hàn
1, Điện áp không tải đủ lớn để đảm bảo mồi được hồ quang và an toàn cho người sử dụng
- Nguồn hàn là điện xoay chiều : Umin = (50÷60)V
- Nguồn hàn là điện một chiều : Umin = (30 ÷ 40)V khi điện cực là kim loại .
Umin = (45 ÷ 55)V khi điện cực là than .
2, Đảm bảo an toàn chế độ dòng điện ngắn mạch làm việc (dòng ngắn mạch =1.4-2 dịng định mức)
3. Phải có cơng suất đủ lớn.
4. Có khả năng điều chỉnh được dịng điện tùy theo cơng nghệ hàn và loại que hàn.
Dòng điện hàn phụ thuộc vào đường kính que hàn:
I = (40 – 60)*d
I – Dịng điện hàn (A); d- đường kính que hàn (mm)

1. Tổng quan về hàn điện
1.3. Các yêu cầu kỹ thuật đối với nguồn hàn

5, Đường đặc tính ngồi của nguồn hàn phải đáp ứng theo từng loại công nghệ hàn
- Nguồn hàn hồ quang bằng tay cần đặc tính ngoài mềm để khi chiều dài cung lửa hồ quang thay đổi thì dịng hồ quang ít
thay đổi.

- Nguồn hàn hồ quang cho hàn bán tự động và tự động phải cứng hơn để nâng cao tính ổn định khi hàn.
- Dạng đặc tính ngồi cứng dùng cho phương pháp hàn HQ tự động khi tốc độ cấp dây hàn vào vùng hàn khơng đổi.

Với dịng hàn tới 1000 A:

Với dòng hàn tới 2000 A:


1. Tổng quan về hàn điện
1.4. Hệ số tiếp điện của nguồn hàn

τ1: Thời gian hàn
τ2: Thời gian thay que hàn và mồi được hồ quang
Nguồn hàn đạt tuổi thọ cao khi nhiệt lượng tỏa ra khi hàn (Q1) bằng nhiệt lượng tỏa ra môi trường xung quanh trong một chu kỳ làm việc (Q2).

I2: Dòng điện hàn

k: hệ số đặc trưng cho chế độ tỏa nhiệt của nguồn hàn


2. Hàn HQ xoay chiều
2.1. Biến áp hàn có cuộn kháng ngồi

- Trong q trình làm việc, I2 tăng làm cho Uck cũng tăng, điện áp hồ
quang giảm.
- Điều chỉnh khe hở mạch từ, từ trở thay đổi, điện cảm thay đổi, dòng
điện ngắn mạch thay đổi:


2. Hàn HQ xoay chiều
2.2. Biến áp hàn kiểu hỗn hợp


2. Hàn HQ xoay chiều
2.3. Biến áp hàn có shunt từ
Shunt từ được lắp giữa cuộn dây sơ cấp và thứ cấp của MBA hàn. Shunt từ có thể di chuyển sâu vào hoặc kéo ra khỏi
cuộn dây. Bằng cách di chuyển shunt từ ta có thể tạo ra họ đặc tính ngồi của BA hàn.

X- Điện kháng của BA
z- hành trình của shunt từ


2. Hàn HQ xoay chiều
2.4. Biến áp hàn có cuộn kháng bão hịa
Biến áp hàn có cuộn kháng bão hịa là loại BA hàn từ thơng tản. Điều chỉnh dịng hàn thực hiện bằng cách từ hóa mạch
từ của cuộn kháng bằng dòng điện một chiều.
Cuộn kháng bão hòa gồm hai cuộn dây: cuộn dây làm việc W và cuộn dây điều khiển Wđk.

Điều chỉnh dòng hàn thực hiện bằng cách thay đổi trị số điện áp rơi trên cuộn dây làm việc bằng cách từ hóa mạch từ bằng dòng 1 chiều. Khi Idk tăng, điện kháng X của cuộn dây W
giảm, dẫn đến Uw giảm. Khi đó U2 tăng và dịng I2 tăng. Q trình ngược lại được điều khiển tương tự.


3. Hàn HQ một chiều

3.1. Máy phát hàn một chiều kt độc lập có cuộn khử từ nối tiếp


3. Hàn HQ một chiều
3.2. Máy phát hàn 1 chiều ktss có cuộn khử từ nối tiếp


3. Hàn HQ một chiều
3.3. Máy phát hàn một chiều có cực từ rẽ

Máy phát hàn 1 chiều có cực từ rẽ tạo ra đặc tính ngồi dốc do có
tác dụng khử từcủa từ thông sinh ra trong cuộn dây phần ứng
của máy phát(phản ứng phần ứng).Máy phát có 2 cuộn kích
từ,cuộn kích từ chính w1, cuộn kích từ phụ w2. Máy phát có 4
cực từ N1, N2, S1, S2, và 3 nhóm chổi than A, Z, C. Lọai máy phát
kiểu này khác với 2 máy phát kể trên là cực từ cùng cực tính sắp
xếp về 1 phía.Trên đường trung tính AC.


3. Hàn HQ một chiều
3.4. Máy phát hàn xoay chiều với bộ chỉnh lưu


3. Hàn HQ một chiều
3.4. Máy phát hàn xoay chiều với bộ chỉnh lưu


3. Hàn HQ một chiều
3.4. Máy phát hàn xoay chiều với bộ chỉnh lưu
Có 2 dạng chỉnh lưu ứng dụng trong các máy hàn HQ: cầu 3 pha và Tia 6 pha

4. Máy Hàn HQ Tự động
4.1. Sơ đồ tổng quát máy hàn HQ tự động

Mạch Servo Control điều khiển Drive motor quay rotor Drive Roll đưa dây hàn
Electrode Wire vào vùng hàn.
Drive Motor có thể quay thuận – nghịch để đưa dây hàn lên – xuống sao cho phù
hợp.


4. Máy Hàn HQ Tự động
4.2. Sơ đồ nguyên lý điện máy hàn HQ tự động ADC-1000T

-2Đ: điều khiển giá trị cuộn kháng CK.
-1Đ: Quạt làm mát MBA
-ĐX: Động cơ truyền động dịch chuyển xe hàn
-DK: Động cơ truyền động cấp dây hàn.
-1CKTFK, 2CKTFK: hai cuộn kích từ của máy
phát FK có từ trường ngược chiều nhau.


5. Hàn tiếp xúc
5.1. Hàn tiếp xúc là phương pháp hàn lợi dụng hiệu ứng nhiệt toả ra của dòng điện đi qua điểm tiếp xúc giữa hai chi tiết, chính nhiệt
lượng đó làm nóng chảy phần kim loại tiếp xúc giữa hai chi tiết và dưới tác dụng của lực ép chúng được kết dính lại với nhau thành
một điểm hàn.
5.2. Đặc điểm:
- Nguồn điện 380V-50Hz
- Điện áp thứ cấp BA lớn nhất cho phép: 10 V; giá trị nhỏ nhất khoảng 1,8 V.
- Dịng điện hàn có thể đến hàng chục nghìn A

- Nguồn hàn phải có khả năng điều chỉnh được dòng hàn trong phạm vi rộng.
- Phải có cơ cấu tạo áp lực lên hai điện cực của máy hàn.
- Đường kính bề mặt tx của điện cực:
d = 2δ +3 (mm), với δ là bề dày chi tiết hàn (mm)
- Phải có hệ thống làm mát tuần hoàn cho các bộ phận.

r_tx: điện trở tx khi lực ép là 1kg
p: lực ép (kg)

- Phải có cơ cấu khống chế chu trình hàn.

α: hệ số tính đến độ nhẵn bề mặt tx
(0,5 – 0,7)


5. Hàn tiếp xúc
5.3. Phân loại: Hàn điểm, hàn đường, hàn nối
- Hàn điểm: Các chi tiết được ép chặt sau đó cấp nguồn cho BAH. Tại điểm tx dịng điện sẽ làm
nóng chảy kim loại, sau đó cắt nguồn nhưng vẫn duy trì lực ép. Khi điểm hàn đa kết dính, cắt lực
ép, hai điện cực đưa ra xa nhau và kết thúc quá trình hàn.
- Hàn đường: Nguyên tắc giống hàn điểm, chỉ khác điện cực là 2 bánh xe lăn.
- Hàn nối: Các chi tiết được đặt đối đầu nhau. Dòng điện hàn chạy từ chi tiết này sang chi tiết
khác qua điểm tx và quá trình hàn được tiến hành trên toàn bộ bề mặt tx của các chi tiết hàn.


5. Hàn tiếp xúc
5.4. Các bộ phận chính trong máy hàn tiếp xúc

- Biến áp hàn: điện áp thay đổi từ 8-10 cấp
- Cơ cấu tạo lực ép: Lực ép thay đổi trong phạm vi rộng P = 40 – 8000 N.

- Hệ thống làm mát bằng nước: Làm mát BA; điện cực, van bán dẫn.
- Bộ điều chỉnh dòng hàn: Điều chỉnh thô theo cấp MBA; điều chỉnh tinh bằng các bộ điều áp.
- Bộ điều khiển chu trình hàn: Điều khiển thực hiện theo chu trình làm việc.


5. Hàn tiếp xúc
5.5. Sơ đồ điện máy hàn FN1-150-1/2
+ Thông số kỹ thuật:
Công suất 150 kVA; Điện áp sơ cấp 380 V; Dòng điện sơ cấp 395
A; Điện áp thứ cấp 3,88 – 7,76 V; 8 cấp chuyển mạch; tốc độ hàn
1,2-4,3 mm/p; chiều dày tối đa chi tiết hàn 4 mm.

- CM: chuyển mạch
- ĐK: động cơ truyền động dịch cực hàn (thay đổi tốc độ dịch cực
bằng cơ khí)
- JK: cơng tắc đạp chân (2 nấc: (1) J1 tác động; (2) J1,J3 tác động)
- DF: rơ le điện khí tạo lực ép


5.5. Sơ đồ điện máy hàn FN1-150-1/2