Многопостовые сварочные выпрямители

Скачать работу - Многопостовые сварочные выпрямители

Многопостовым называют источник, от которого можно питать несколько сварочных дуг одновременно.

Многопостовые источники используют там, где на небольшом расстоянии друг от друга расположена группа сварочных постов. В этих условиях многопостовой источник более выгоден, чем однопостовые источники.

Многопостовые сварочные выпрямители позволяют рационально использовать производственные площади, значительно уменьшить расходы на электроэнергию и обслуживание оборудования, и обеспечивают независимость работы отдельных постов, а также незначительное падение напряжения в шинопроводе, соединяющем посты, что особенно важно при достаточной удаленности сварочного поста от места нахождения источника.

Регулирование тока поста осуществляется с помощью балластных реостатов.

Подключают сварочные посты от шинопровода выпрямителя через балластные реостаты.

Балластный реостат представляет собой набор сопротивлений. При включении сварочной дуги последовательно с балластным реостатом появляется возможность независимо регулировать ток каждого отдельного поста.

Одновременно сварочный пост приобретает необходимую при ручной сварке крутопадающую внешнюю характеристику.

Выпрямитель включают в такой последовательности: замыкают сетевой рубильник, затем включают автоматический выключатель, расположенный, в большинстве случаев, на боковой стенке выпрямителя, при этом загорается сигнальная лампа. Пуск следует производить вхолостую при отключенной нагрузке.

Выключают выпрямитель (без размыкания автоматического выключателя) нажатием кнопки «Стоп». Все узлы выпрямителя смонтированы в шкафу, имеющем две закрывающиеся на ключ двери с электрической блокировкой. Блок управления находится на передней стенке в верхней части кожуха выпрямителя. 1. Сварочные многопостовые системы 1.1. Общие сведения В многопостовых системах источник питания снабжает энергией одновременно несколько сварочных постов; Исходя из эксплуатационных и технико-экономических соображений, многопостовые системы целесообразно применять в тех отраслях промышленности (в частности, в машиностроении и судостроении), где на относительно небольших производственных площадях приходится сосредоточивать большое число (до нескольких десятков) однопостовых источников питания. В этом случае однопостовые источники питания помещают в специальные контейнеры и перемещают кранами.

Источники, находящиеся в контейнерах, подключаются к силовой сети цеха посредством длинных (20—30 м) гибких кабелей.

Кабели укладываются непосредственно на производственной площади, загромождают ее, проходят по свариваемой конструкции.

Контейнеры загружают крановое оборудование; сварщики при такой организации работ теряют много рабочего времени и подвергаются в большей мере опасности поражения током.

Производительность труда в таких условиях снижается. В последние годы интенсивно проводились работы, направленные на создание современных многопостовых систем питания для ручной дуговой сварки плавящимся электродом, механизированной сварки под флюсом и в среде углекислого газа. Все эти многопостовые системы относятся к источникам питания группы О. Применение многопостовых систем создает условия для повышения производительности труда, более рационального использования производственных площадей, экономии электроэнергии (источник питания не имеет режима холостого хода), снижения капитальных затрат и расходов на обслуживание источников, а также гарантирует безопасность работы и улучшение условий труда сварщиков.

Многопостовые системы питания могут быть как постоянного, так и переменного тока.

Промышленность в настоящее время серийно выпускает только многопостовые системы для питания постов постоянным током от выпрямителей через шинопроводы. На рис. 1 приведена функциональная блок-схема питания сварочных постов СП от выпрямителя V через шинопровод ШП. Ток поста регулируется с помощью регулятора тока РТП. Многопостовая система предназначена для• ручной дуговой сварки.

Рис. 1. Функциональная блок-схема питания сварочных постов от выпрямителя через шинопровод: V — выпрямитель; ШП — шинопровод; СП — сварочный пост; РТП—регулятор тока поста; 1 к —длина шинопровода до k-го поста

Основное требование, предъявляемое к многопостовым установкам, – это независимость работы каждого поста как в установившихся, так и в переходных режимах. При этом напряжение U п.х.х на входе каждого поста в режиме холостого хода поста должно быть достаточным для начального возбуждения дуги при контакте торца электрода и изделия; соотношение напряжений холостого хода U п.х.х и устойчивого горения дуги U д.п. должно быть равно примерно двум (напряжение U п.х.х для ручной дуговой сварки должно быть около 60 В, а U д.п. при устойчивом горении дуги 25—30 В). Изменения режима на одних постах (например, обрыв дуги, короткие замыкания дуговых промежутков каплей, перенос и обрыв капли) не должны влиять на устойчивость процесса сварки других постов. В установившемся режиме условие независимости постов выражается как U пk = const вдоль шинопровода и для любого k-го поста.

Оценка степени разделения (независимости) постов в установившихся режимах осуществляется по статическим характеристикам источника питания и поста, а в переходных – по осциллограммам процесса сварки, по устойчивости горения дуги постов и по качеству выполненного сварного соединения.

Технология сварки требует, чтобы колебания напряжения сети, от которой получает питание трехфазный силовой трансформатор, не отражались на выходном напряжении выпрямителя, так как это вызывает изменение напряжения на шинопроводе, а следовательно, отражается на работе постов. Для устойчивого горения дуги любого поста

Рис. 5.2. Внешняя характеристика сварочного поста U n = f ( I п ) и вольт-амперная характеристика дуги U д = f ( I п )

при ручной дуговой сварке необходимо, чтобы напряжение U п , подводимое к разрядному промежутку поста, уменьшалось с увеличением тока поста. Это означает, что характеристика поста, представляющая зависимость напряжения U n от тока I п поста, должна быть падающей (рис. 2). При I п =0 напряжение U п.х.х , подводимое от шинопрово-да к посту, должно обеспечивать легкое возбуждение дуги, а ток I п k должен быть ограничен.

Регулятор тока поста РТП предназначен для формирования характеристики поста, регулирования тока I п , создания условий для независимости работы постов в установившемся режиме. В многопостовых системах для ручной дуговой сварки постоянным током в качестве регуляторов тока применяются регулируемые постовые балластные резисторы R n . Напряжение на шинопроводе, являющееся входным напряжением любого k-го поста в установившемся режиме: (1) где U и.п. — напряжение на выходных выводах источника питания (например, сварочного выпрямителя), которое принимается постоянным; u ш. k . – падение напряжения по длине l k шинопровода. Для постоянства U nk необходимо, чтобы U и.п. было постоянным и не зависело от нагрузки источника питания, т. е. чтобы внешняя характеристика источника питания была жесткая, a u ш. k было возможно меньше.

Условие независимости работы постов выполняется, если длительное отклонение u ш. k от величины напряжения U nk на выходных зажимах k - ro поста не превышает ±5%. Величина напряжения U д.п. на дуговом промежутке поста в установившемся режиме равна: (2) где U п.п. —падение напряжения на постовом резисторе. Из формулы (2) следует, что внешняя характеристика U п = f ( I п ) не только падающая (см. выше), но и линейная. Из (2) можно определить ток поста: (3) Значение R n невелико и составляет десятые доли ома. Так, например, при U п.х.х =50В, U д.п =25В и I п =250А сопротивление R п =0,1Ом.

Несмотря на малое сопротивление R п , мощность, расходуемая на его нагрев, велика (например, в нашем случае P R =I п 2 R п =250 2 · 0,1=6,25 кВт). КПД поста: (4) где Р д —мощность, расходуемая в процессе сварки; Р п —мощность, получаемая постом от источника. При U д.п. =25В и U п =50В =0,5. К.п.д. многопостовой установки: у = и.п п, (5) где и.п – КПД источника питания многопостовой системы. КПД поста можно повысить за счет снижения напряжения U п , подводимого от шинопровода к постам. При снижении U п.х.х с 50 до 40 В получим при I и =250А и U д.г =25В R п =0,06Ом, Р R =3,75кВт и по (4) =0,625. Следует иметь в виду, что значительное снижение напряжения холостого хода U п. x . x может привести к затруднению возбуждения дуги и ухудшению стабильности процесса сварки, так как ведет к снижению напряженности Е электрического поля разрядного промежутка. С другой стороны, если снизить U п. x . x даже в допустимых пределах за счет уменьшения напряжения на выходных выводах источника питания, то может резко увеличиться разбрызгивание металла. Это объясняется тем, что при периодических коротких замыканиях дугового промежутка каплей возникает мгновенный пик тока поста i п. макс , ограниченный практически только сопротивлением R п , так как индуктивность цепи поста равна нулю. В этом случае величина пика тока определяется значениями U п.х.х и R п . Для рассмотренного выше примера при U п.х.х =50В и R п =0,1Ом величина пика тока i п.макс =500А, а при U п.х.х =40В и R п =0,06 om i n . макс ==666А. Величину i п.макс можно снизить. При включении в цепь поста индуктивности L п уменьшается скорость нарастания тока (вместо пикового нарастания ток нарастает по экспоненте), что снижает потери металла на разбрызгивание. Время нарастания тока поста при наличии индуктивности связано с постоянной времени п цепи поста: (6) где G = f ( i п ) —проводимость разрядного промежутка, зависящая от тока.

Источник питания многопостовой установки рассчитывается на номинальный ток, соответствующий продолжительному режиму работы ПНн-100%. При определении числа постов k многопостовой установки, соответствующих номинальному току источника, следует учитывать, что не все посты работают одновременно в одинаковых режимах (холостой ход, нагрузка, короткое замыкание). В формулу для определения числа постов необходимо вводить коэффициент одновременности работы постов , который изменяется в пределах 0,6 – 0,9 (для ручной дуговой сварки и механизированной сварки под флюсом принимают = 0,5 – 0,6, а для сварки в среде углекислого газа = 0,7 – 0,9). Число постов: (7) где Р и.п – мощность источника питания многопостовой системы. При увеличении числа постов применяется параллельная работа однотипных выпрямителей на один шинопровод.

Наличие шинопровода, заменяющего большое число кабелей при использовании однопостовых передвижных установок, является одним из существенных преимуществ многопостовых систем. 1.2. Выпрямители для ручной дуговой сварки плавящимся электродом Многопостовые выпрямители типа ВДМ используются для питания выпрямленным током через балластные резисторы нескольких сварочных постов.

Упрощенная принципиальная, электрическая схема выпрямителей приведена на рис. 3. Первичная, обмотка трехфазного силового трансформатора Т соединена треугольником.

Рис. 5.3. Упрощенная принципиальная электрическая схема выпрямителей типа ВДМ-1001 и ВДМ-1601

Фазы первичной обмотки имеют отводы, что создает возможность повысить вторичное напряжение трансформатора на 5% в случае понижения напряжения сети.

Трансформатор имеет жесткую внешнюю характеристику.

Выпрямительный узел ВДМ собран по шестифазной кольцевой схеме выпрямления. На каждом стержне магнитопровода трансформатора Т расположены витки одной фазы первичной обмотки w 1 и одноименные фазы двух одинаковых вторичных обмоток w 2 . ЭДС вторичных обмоток трансформатора сдвинуты одна относительно другой на 180 эл. град. Фазы вторичных обмоток соединены звездами, нейтрали N 1 и N 2 которых образуют отрицательный и положительный выводы (полюсы) выпрямителя.

Последовательно с фазами вторичной обмотки включены неуправляемые кремниевые вентили V, число которых зависит от величины тока фаз. В реальном выпрямителе это не одиночные вентили, а блоки вентилей, включенных параллельно.

Сварочные посты получают питание от шинопровода через балластные резисторы R n , обеспечивающие независимость постов (см. выше). Внешняя характеристика выпрямителя жесткая. При номинальном токе снижение напряжения у самого удаленного поста порядка 5%. Падающая внешняя характеристика поста (см. рис. 2) обусловлена падением напряжения в балластном резисторе. От кратковременных перегрузок выпрямитель защищен быстродействующим автоматическим выключателем, включенным на входе первичной обмотки трансформатора, от длительных перегрузок – тепловыми элементами магнитного пускателя (на рис. 3 автоматический выключатель и магнитный пускатель не показаны). Технические данные многопостовых выпрямителей типа ВДМ приведены в табл. 1. Таблица 1

Технические данные	Тип выпрямителя
ВДМ-1001	ВДМ-1601
Климатическое исполнение и категория Нижнее значение температуры окружающего воздуха, °С Номинальный сварочный ток, А Наибольший допустимый ток перегрузки, В Номинальный ток поста, А Пределы регулирования тока поста, А Режим работы поста, ПН% Продолжительность цикла сварки, мин Напряжение холостого хода, В Номинальное выпрямленное напряжение, В Номинальное напряжение питающей сети, В Число постов Первичная мощность, кВ-А КПД, % Тип балластного резистора Габаритные размеры, мм Масса, кг, не более	УЗ –10 1000 1200 315 12—315 60 5 70 60 380 7 74 90 РБ-301 1100х700х900 420	УЗ –10 1600 1700 315 12—315 60 5 70 60 380 9 120 90 РБ-301 1050х850х160 . 770

1.3. Многопостовые системы для дуговой сварки плавящимся электродом в среде углекислого газа

Рис. 4. Функциональная блок-схема многопостовой выпрямительной системы с централизованным питанием постов от выпрямителей типа ВМГ-5000 для ручной дуговой сварки плавящимся электродом в среде углекислого газа: V — центральная станция питания постов; VI , V 2— выпрямители типа ВМГ-5000; СП — сварочный пост; ШНН — шинопровод низкого напряжения; ШПН — шинопровод повышенного напряжения

Технология сварки плавящимся электродом в среде углекислого газа предъявляет ряд дополнительных требований к многопостовым системам (см. гл. 1). При сварке плавящимся электродом наблюдается сильное разбрызгивание металла, если процесс сварки сопровождается периодическими короткими замыканиями межэлектродного промежутка каплей расплавленного металла.

Причиной разбрызгивания являются быстро нарастающие пики токов при резких колебаниях проводимости разрядного промежутка, что нарушает устойчивость горения дуги. В последние годы разработана многопостовая система с централизованным питанием постов от выпрямителя БМГ-5000, удовлетворяющая требованиям технологии ручной и механизированной сварки.

Система предназначена для одновременного питания нескольких десятков постов и обеспечивает получение качественных сварных соединений при всех пространственных положениях швов плавящимся электродом на обратной полярности в среде углекислого газа.

Питание от выпрямителя подается по шинопроводам к отдельным сварочным постам.

Функциональная блок-схема выпрямительной системы приведена на рис. 4, а принципиальная электрическая схема силовой цепи выпрямителя типа ВМГ-5000 – на рис. 5. Выпрямитель имеет шестифазную схему выпрямления с уравнительным реактором L yp . Такие схемы выпрямления применяются в выпрямителях больших мощностей.

Частота пульсаций выпрямленного напряжения равна 300 Гц.

Питание выпрямителя осуществляется от силовой сети через трехфазный понижающий трансформатор Т, имеющий одну первичную обмотку w 1 и две одинаковые вторичные обмотки w 2 , фазы первичной обмотки секционированы, что позволяет получить пять значений фазных ЭДС вторичных обмоток. Схема выпрямления представляет собой два трехфазных выпрямителя с выведенными нейтралями N 1 и N 2 . Выпрямители работают на нагрузку параллельно через уравнительный реактор.

Начала фаз а 1 , b 1 , с 1 одной из вторичных обмоток соединены с анодами вентилей VI— V 3, а концы фаз а 2 , b 2 , с 2 другой вторичной обмотки — с анодами вентилей V 4— V 6. Катоды всех вентилей соединены и образуют положительный вывод (полюс) многопостовой системы.

Отрицательные выводом (полюсом) системы служит средняя точка у обмотки уравнительного реактора, соединяющего нейтрали N 1 и N 2 . Фазные ЭДС звезд сдвинуты относительно друг друга на 180 эл. град.

Уравнительный реактор L yp служит для обеспечения четкой параллельной работы двух выпрямителей типа ВМГ. При наличии уравнительного реактора характерно отсутствие в магнитопроводе трансформатора постоянной составляющей магнитного потока, что позволяет значительно уменьшить габариты силового трансформатора Т. Нормальный режим работы выпрямителя устанавливается тогда, когда обеспечивается непрерывная работа вентилей в заданной последовательности.

Нагрузкой для выпрямителей являются сварочные посты, подключенные к многожильному шинопроводу, соединенному с выводами выпрямительной системы.

Многопостовая система имеет распределительные многожильные шинопроводы низкого и повышенного напряжений (см. рис. 4). На каждой автономной системе шинопроводов можно изменять напряжение вне зависимости от напряжения на другой. Это производится за счет изменения выходного напряжения на выводах одного из выпрямителей ВМГ. Ступенчатое изменение выходного напряжения осуществляется переключением числа витков фаз первичной обмотки w 2 выпрямителя.

Выпрямитель рассчитан на пять ступеней выходного напряжения (низкого 30, 35, 40, 50В и повышенного 60В). Распределительный шинопровод выполнен из алюминиевых шин трех разных сечений и длин ( l 1 – короткая, l 2 – c редняя и l 3 – наибольшей длины). К шине l 1 присоединяют посты в любом месте, а к остальным – на участках, длины которых больше l 1 . Применение шин разных длин и сечений позволяет уменьшить расход алюминия и обеспечить величину падения напряжения u ш на всех шинопроводах в пределах установленных норм. При механизированной сварке в среде углекислого газа проволокой диаметром менее 2 мм, а также при сварке стержневыми электродами под флюсом рекомендуется включать посты на шинопроводы с низким напряжением, при сварке проволокой диаметром более 2 мм – на шинопровод с повышенным напряжением.

Технические данные многопостовой системы с централизованным питанием постов от выпрямителя типа ВМГ-5000 приведены ниже.

Климатическое исполнение, категория размещения Нижнее значение температуры окружающего воздуха, °С Номинальный выпрямленный ток, А Номинальный ток поста, А Режим работы выпрямителя, ПН% Режим работы поста, ПН% Выпрямленное напряжение при номинальном выпрямленном токе и номинальном напряжении питающей сети, В Мощность, потребляемая выпрямителем, кВ-А КПД выпрямителя, % Число постов Коэффициент одновременности работы постов Тип балластного резистора Габаритные размеры, мм Масса, кг, не более

УХЛ4 +5 5000 315 продолжительный 60 30, 35, 40, 50, 60 317 92 30 0,53 РБ-301 1500х1150х685 2490

Для механизированной сварки плавящимся электродом в среде углекислого газа применяются многопостовые выпрямители серии ВДГМ, у которых электрические схемы силовых цепей и системы фазового управления тиристорами такие же, как у выпрямителя типа ВДУ-1601. Выпрямители обеспечивают постоянство выпрямленного напряжения с точностью ±1 В как при изменениях нагрузки, так и при колебаниях напряжения питающей сети в пределах ±5% от номинального.

Регулирование режима поста при использовании этих выпрямителей осуществляется как балластным резистором, так и изменением скорости подачи электродной проволоки.

Технические данные выпрямителей серии ВДГМ представлены в табл. 2. Таблица 2

Технические данные	Тип выпрямителя
ВДГМ-1602	ВДГМ-1602-1	ВДГМ-1602-2
Климатическое исполнение и категория размещения	УЗ	УЗ	УЗ
Нижнее значение температуры окружающего воздуха, °С	– 10	– 10	– 10
Номинальный сварочный ток, А	1600	1600	1600
Номинальный ток поста, А	200	400	600
Пределы регулирования тока поста, А	120 - 250	200 – 400	400 – 630
Режим работы выпрямителя	продолжительный	продолжительный	продолжительный
Режим работы поста, ПВ%	60	60	60
Продолжительность цикла сварки, мин	10	10	10
Номинальное выпрямленное напряжение, В	30	50	60
Номинальное напряжение питающей сети, В	380	380	380
Число постов	9	5	3
Первичная мощность, кВ-А	74	114	138
К. п. д., %	79	83	83
Тип балластного резистора	РБГ-201	РБГ-401	РБГ-601
Габаритные размеры, мм	1150х900х 1850	1150х900х 1850	1150х900х 1850
Масса, кг, не более	750	1000	1000

1.4. Сварочный коллекторный генератор типа ГСМ-500 для питания двух постов Промышленностью выпускается коллекторный генератор постоянного тока смешанного возбуждения ГСМ-500, предназначенный для питания двух постов при ручной дуговой сварке плавящимся электродом.

Генератор входит в состав агрегата АСДП-500 с приводным дизельным двигателем.

Внешняя характеристика генератора жесткая.

Магнитные потоки параллельной и последовательной обмоток возбуждения складываются.

Выходное напряжение генератора при его работе поддерживается н.а уровне номинального (55В) с точностью ±5%. Формирование падающей характеристики сварочного поста и ступенчатое регулирование тока поста в пределах от 100 до 300 А осуществляется с помощью постового балластного резистора.

Напряжение на выходных зажимах можно плавно регулировать резистором, включенным в цепь параллельной обмотки возбуждения. 2. Экономическая эффективность многопостового питания при дуговой сварке [1] В последнее десятилетие на крупных промышленных предприятиях получил распространение способ питания нескольких постов постоянным эком от шинопровода, соединенного с выпрямителем ВМГ-5000 и реостатом типа РБ-301. Такая система питания обладает как рядом преимуществ технологического характера, так и высокой экономической эффективностью. В настоящей работе описан метод расчета, позволяющий выявить экономические достоинства многопостового питания при механизированной сварке с применением выпрямителя ВМГ-5000. Таблица3 Паспортные данные сварочного оборудования сравниваемых видов

Источник	Кол-во, шт	U х.х. , В	U Д , В	I cв. , А	ПР, %	КПД, %	Р Н , кВА	Потери мощности, кВт	Суммарные потери мощности (с учетом ПР), кВт
Р х.х / Р ’ х.х	Р н / Р ’ н
ПСГ-500	40	16 – 40	30	500	60	65	31	5,9/2,4	12,0/7,2	401,52
ВС-600	10	20 – 52	40	600	60	75	38	0,35/0,14	7,08/4,3	43,88
ВС-300	12	20 – 40	30	300	60	70	16	0,32/0,13	6,9/4,14	51,22
ВДУ-504	26	80	50	500	60	82	40	0,34/0,14	7,2/4,32	115,856
Итого:	90									612,47
ВМГ-500	2	40	36 *	5000 **	100	94	201,6	2,26/0	21,0/21,0	42
1	60	56 *	5000 **	100	94	263,0	7,9/0	21,0/21,0	21
Итого:	3									63

* – значения напряжения на шинопроводе при номинальной нагрузке. ** – номинальный ток выпрямителя Данные для сравнительных энергетических расчетов приведены в табл. 3. Мощность, потребляемая при номинальной нагрузке, по-ри мощности на холостом ходу Р х.х и при номинальной нагрузке Р н приведены согласно паспортным данным источников питания, а также с учетом продолжительности работы ПР: Для проведения расчета принимаем, что один выпрямитель ВМГ-5000 включен на ступени с напряжением холостого хода U х.х =60 В, а напряжение холостого хода на двух других – 40 В. Годовая стоимость потерь электроэнергии С п при использовании однопостовых выпрямителей (базовый вариант С п.б ) составляет: С п.б = 612,472 х 3935 х 0,75 х 0,0125 = 22594,5 руб.; при выпрямителях ВМГ-5000 (новый вариант С п.н ) С п.н = 63 х 3935 х 0,75 х 0,0125 = 2324,1 руб., где 3935 – годовой фонд времени работы оборудования при двухсменном режиме загрузки, ч; 0,75—коэффициент простоя оборудования; 0,0125 – средняя стоимость 1 квт-ч электроэнергии, руб.

Годовые затраты С с на электроэнергию при сварке с использованием однопостовых выпрямителей при ПР=60 % (табл. 4), составляют: С с.б = 1241,52 х 3935 х 0,75 х 0,0125 = 45800,4 руб.

Расход электроэнергии при применении выпрямителей ВМГ-5000 с учетом потерь мощности на балластных реостатах приведен в табл. 5. Коэффициент спроса зависит от интенсивности загрузки обслуживаемых постов. При токе поста 300А один выпрямитель ВМГ-5000 может обслужить 30 постов при условии, что =0,56. С увеличением потребления постом тока до 400А и при сохранении того же количества обслуживаемых постов необходимо снизить значение коэффициента до 0,417. Общая мощность, потребляемая тремя выпрямителями ВМГ-5000, будет равна: где 1.05 – коэффициент увеличения мощности; 0,94 – КПД выпрямителя ВМГ-5000. Годовые затраты электроэнергии при сварке многопостовыми источниками питания составят, таким образом: С с.н. = 785,5 х 3935 х 0,75 х 0,0125 = 28977,6 руб. В табл. 6 приведена заявленная потребителем максимальная мощность при многопостовых и однопостовом выпрямителях.

Средняя годовая плата за 1 кВт максимальной нагрузки – 39,37 руб.

Поэтому годовые затраты по заявляемой мощности С з.м равны: С з.м.б = (1302 + 380 + 192 + 1040) х 39,37 = 114724,2 руб. С з.м.н. = (634,0 + 317,0) х 39,37 = 37440,8 руб.

Таблица 4 Мощность, потребляемая из сети при сварке с питанием от однопостовых выпрямителей

Источник	Количество, шт	Мощность, потребляемая одним выпрямителем, кВт	Суммарная мощность, кВт
ПСГ-500	42	11,40	478,80
ВС-600	10	18,52	185,52
ВС-300	12	5,46	65,52
ВДУ-504	26	19,68	511,68
Итого:	90		1241,52

Общие затраты на электроэнергию С э по сравниваемым видам оборудования составят: С э.б = С п.б + С с.б + С з.м.б = 183119,1 руб.; С э.н = С п.н + С с.б + С з.м.н = 68742,5 руб. Таким образом, экономия затрат на электроэнергию при переходе к централизованному питанию постов от трех выпрямителей ВМГ-5000 составляет 114376,6 руб.

Несмотря на то, что потери мощности на реостатах довольно значительны, общая экономия от внедрения ВМГ-5000 оказывается существенной за счет уменьшения заявленной мощности оборудования и более высокого КПД (0,94). Таблица 5 Мощность, потребляемая из сети при сварке с питанием от выпрямителя ВМГ-5000

Количество постов, шт	U х.х , В	U д.ср. , В	I св.ср , А	Коэффициент спроса	Эквивалентная мощность, кВт	Суммарная мощность Р , кВт
дуги поста Р д	на балластном реостате Р б
60	40	25	300	0,560	4,20	2,52	403,2
30	60	35	400	0,417	5,83	4,17	300,0

К составным частям экономического эффекта от внедрения выпрямителей ВМГ-5000 следует отнести также значительную экономию производственных площадей.

Таблица 6 Максимальная мощность оборудования, заявленная потребителем

Источник	Количество источников, шт.	Мощность при номинальной нагрузке, кВт	Суммарная мощность, кВт
ПСГ-500	42	31	1302
ВС-600	10	38	380
ВС-300	12	16	192
ВДУ-504	26	40	1040
Итого:	90		2914
ВМГ-5000	3	317	951

В табл. 7 приведены площади, занимаемые выпрямителями с учетом площади проходов, проездов, служебных и бытовых помещений. Капитальные затраты К з.п на производственные площади в этом случае составляют: К з.п.б = 276,3 х 103,9 = 28707,6 руб.; К з.п.н = 100,3 х 100,9 = 10421,2 руб. где 103,9—усредненная стоимость 1 м 2 площади производственного здания, руб.; затраты С с.п на содержание производственных площадей, занимаемых сравниваемыми видами оборудования: С с.п.б = 276,3 х 10,0 = 2763,0 руб.; С с.п.н = 100,3 х 10,0 = 1003,0 руб. где 10,0—годовые затраты на содержание 1 м 2 пощади помещения, руб.

Таблица 7 Площадь, занимаемая источниками питания

Источник	Количество источников, шт	Площадь занимаемая единицей оборудования, м 2	Коэффициент учитывающий дополнительную площадь	Суммарная площадь, м 2
ВС-300	12	0,695	4	33,340
ВС-600	10	0,823	4	32,920
ВДУ-504	26	0,968	4	100,672
ПСГ-500	42	0,651	4	109,368
Итого:	90			276,3
ВМГ -5000	3	1,725	4	20,70
Реостаты
РБ-301	90	0,221	4	79,56
Итого:	93			100,30

Амортизационные отчисления и затраты С ам.р на обслуживание и ремонт рассчитаны табл. 8. Они составляют С ам.р.б = 19334,8 руб.; С ам.р.н. =12889,8 руб.

Суммарные издержки С сум по изменяющимся статьям затрат складываются из стоимости потерь электроэнергии при сварке, потребляемой электроэнергии, максимальной мощности, заявленной потребителем, затрат на содержание производственных площадей, а также на амортизацию, ремонт и обслуживание источников питания: С сум.б = С п.б + С с.б + С з.м.б + С с.п.б + С ам.р.б = 205216,9 руб. С сум.н = С п.н + С с.н + С з.м.н + С с.п.н + С ам.р.н = 82635,3 руб.; Таблица 8 Затраты на амортизацию, обслуживание ремонт источников питания

Источник	Количество источников, шт.	Балансовая стоимость, руб.	Норма амортизационных отчислений, %	Норма затрат на обслуживание и ремонт, %	Суммарные затраты, руб.
ПСГ-500	42	22024,8	34,4	4,5	8567,6
ВС-600	10	4674,0	34,4	4,5	1818,2
ВС-300	12	3146,4	34,4	4,5	1223,9
ВДУ-504	26	19858,8	34,4	4,5	7725,1
Итого:	90				19334,8
ВМГ-5000	3	40920,0	27,0	4,5	12889,8

Общие капитальные затраты К общ в данном случае состоят из балансовой стоимости источников питания (табл. 9) и производственных площадей, занятых этим оборудованием: К общ.б = К об.б + К з.п.б = 49704,0 + 28707,6 = 78411,6 руб, К общ.н = К об.н + К з.п.н = 40920,0 + 10421,2 = 51341,2 руб.; Таблица 9 Расчет капитальных затрат по сравниваемым видам источников питания

Источник	Количество источников, шт	Оптовая цена, руб.	Коэффициент учитывающий затраты на транспортирование наладку и монтаж	Балансовая стоимость, руб	Суммарные затраты, руб.
ПСГ-500	42	460,0	1,14	524,4	22024,8
ВС-600	10	410,0	1,14	467,4	4674,0
ВС-300	12	230,0	1,14	262,2	3146,4
ВДУ-504	26	670,0	1,14	763,8	19858,8
Итого	90				49704,0
ВМГ-500	3	11000,0	1,24	13640,0	40920,0

Годовой экономический эффект от внедрения многопостовых источников питания определяем по формуле: Э = З 1 – З 2 , где Э — годовой экономический эффект, руб.; 3 1 и З 2 – приведенные затраты на годовой объем работ, производимых с помощью базовой и новой техники. Они определяются по формуле: 3 = C + Е н К, где С – себестоимость продукции, руб.; К – капитальные вложения в производственные фонды, руб.; Е н = 0,15 – нормативный коэффициент, эффективности капитальных вложений.

Подставляя имеющиеся цифровые данные в исходную формулу, получим годовой экономический эффект от использования трех выпрямителей ВМГ-5000: Э = (205216,9 + 0,14 х 78411,6) – (82635,3 + 0,15 х 51341,2) = = 216978,6 – 90336,5 = 126642,1 руб. Таким образом, переход от использования индивидуальных источников питания к одному выпрямителю ВМГ-5000 позволяет получить годовой экономический эффект на каждый многопостовой источник в сумме 42,2 тыс. руб. 3. Современные многопостовые выпрямители, предлагаемые компанией «ИНТЕР-сварка» г.Тула [2] 3.1. Сравнительная характеристика Оборудование предназначено для дуговой сварки в тяжелых условиях эксплуатации, к которым относятся: Высокая температура окружающей среды (южные районы, горячие цеха и т.п.); Повышенная запыленность (песок, негорючая пыль и т.п.); Повышенная интенсивность эксплуатации и т.п.

Предлагаются: Выпрямители типа ВД-306ТУ2, ВД-506ТУ2 с плавно-ступенчатым регулированием тока с помощью подвижных катушек для ручной сварки; Выпрямители типа ВДГ- 306 УЗ, ВДГ-506 УЗ со ступенчатым регулированием тока для полуавтоматической дуговой сварки в среде защитных газов, ВДГ-506М – с плавно-ступенчатым регулированием тока; Выпрямители многопостовые типа ВДМ-6304УЗ, ВДМ-1203УЗ, ВДМ-1203 (2000А) УЗ. Выпрямители ВДМ нерегулируемые и имеют жесткую внешнюю характеристику.

Регулирование сварочного тока производится для отдельного поста с помощью балластного реостата типа РБС-303У2, РБС-303МУЗ. Основные технические характеристики 1. Выпрямители для ручной сварки.

Наименование параметра	Выпрямители
ВД-306Т	ВД506Т	ВДМ-6304	ВДМ-1203	ВДМ 1203 (2000А)
1. Напряжение питающей сети, В	3х380/50	3х380/50	3х380/50	3х380/50	3х380/50
2. Номинальный сварочный ток, А, при ПН=100%	315	500	630	1250	2000
3. Количество постов, не более	I	1	4	8	12
4. Номинальное рабочее напряжение, В	32	42	60	60	60
5. Напряжение холостого хода, В, не более	70	70	70	70	70
6. Пределы регулирования сварочного тока, А	40-315	80-500
7. Количество ступеней	2	4
8. Пределы регулирования рабочего напряжения, В	22-32	25-40
9. Потребляемая мощность, кВА, не более	18	35	50	98	160
10. Габаритные размеры, мм, не более	700 x 350х750	700x 500х750	1100х 620х850	1100х 620х850	1100х 620х850
11. Вес, кг, не более	150	260	280	350	450

2. Выпрямители для полуавтоматической сварки.

Наименование параметра	Выпрямители
ВДГ-306	ВДГ-506	ВДГ-506М
1. Напряжение питающей сети, В	3х380/50	3х380/50	3х380/50
2. Номинальный сварочный ток, А, при ПН=100%	315	500	500
3. Количество постов, не более	1	1	1
4. Номинальное рабочее напряжение, В	32	40	40
5. Напряжение холостого хода, В, не более	50	65	70
6. Пределы регулирования сварочного тока, А	50-315	50-500	50-500
7. Количество ступеней	16	32	4
8. Пределы регулирования рабочего напряжения, В	17-32	18-40	18-40
9. Потребляемая мощность, кВА, не более	18	36	36
10. Габаритные размеры, мм, не более (длина х ширина х высота)	700x350х750	1100х620х850	1100x 620х1100
11. Вес, кг, не более	180	260	320

3.2. Многопостовой выпрямитель ВДМ-6304У3 Назначение 1.1. Выпрямитель сварочный многопостовой типа ВДМ-6304УЗ, предназначен для комплектации сварочных постов для ручной дуговой сварки штучными металлическими электродами на постоянном токе углеродистых и легированных сталей.

Выпрямитель применяется как в стационарных, так и в монтажных условиях в комплекте с балластными реостатами типа РБС- 303У2 и т.п. При этом номинальный сварочный ток одного поста 315А при ПН=60%. Выпрямитель имеет жесткие внешние характеристики. При применении выпрямителя не по назначению гарантии снимаются. 1.2. Выпрямитель предназначен для работы в закрытых помещениях или под навесом при соблюдении следующих условий: • Температура окружающей среды от минус 40 С (233К) до плюс 40 С (313К); • Относительная влажность не более 80% при 20 С (293К); • Группа условий по механическим воздействиям – M 1 по ГОСТ 17516-72. Вид климатического исполнения выпрямителя – УЗ по ГОСТ 15150- 69. Не допускается эксплуатации и хранение в среде насыщенной токопроводящей пылью, едкими парами и газами.

Выпрямитель предназначен для подключения только к промышленным сетям и источникам переменного тока.

Подключение к сетям бытовые помещений не допускается.

Технические характеристики

Наименование параметра	Норма
1. Номинальное напряжение питающей сети, В	3х38В+5-10%
2. Номинальная частота, ГЦ	5+-1
3. Номинальный сварочный ток, А – при продолжительности нагрузки ПН=100%	630
4. Максимальный рабочий ток, А не более	630
5. Номинальное рабочее напряжение, В, не менее	60
6. Напряжение холостого хода, В, не более	70
7. Количество постов, шт, не более	4
8. Коэффициент одновременности работы	0,5
9. Потребляемая мощность, кВА, не более	50
10. Номинальный первичный ток, А	70
11. Крутизна внешней характеристики, В/А, не более	0,015
12. Коэффициент полезного действия, не менее	0,9
13. Коэффициент мощности, не менее	0,9
14. Требования безопасности: – степень защиты по ГОСТ 14254 – класс защиты по ГОСТ 12.2.007.0	1Р22 0,1
15. Класс нагревойстойкости изоляции по ГОСТ 8865	F

Устройство и принцип работы. 1. Выпрямитель обеспечивает преобразование переменного напряжения трехфазной сети в напряжение постоянного тока и служит источником питания для постов ручной дуговой сварки металлическими электродами.

Внешний вид выпрямителя показан на рис 6. 2. Выпрямитель нерегулируемый.

Регулирование сварочного тока каждого поста производиться с помощью балластного реостата, включенного последовательно в сварочную цепь. 3. Схема электрическая принципиальная с указанием применяемых элементов приведена на рис.7. 4. С помощью выключателя поз.1 QF 1 напряжение сети подается на цепи управления, при этом загорается лампа поз.4 H 1. После нажатия кнопки поз.2 SR срабатывают пускатели, включается вентилятор и напряжение сети подается на выход.

Выходное напряжение и величина сварочного тока измеряются с помощью цифрового прибора поз.6 и шунта pS . Прибор используется как индикатор и поверке не подлежит.

Выпрямительный блок VD1 и трансформатор охлаждаются вентиляторами Ml , M 2. 5. Схема защищена от коротких замыканий выключателем QF 1. Выпрямительный блок защищен от перенапряжений с помощью варисторов и RC-цепочки, а от перегрузки термодатчиком SK . 6. Включение вентилятора производится кнопкой «Пуск» поз.2, а остановка кнопкой «Стоп» поз.З. 7. Подключение выпрямителя к сети производится с лицевой стороны путем ввода сетевых проводов через отверстие поз.5. Установка и крепление проводов производиться стандартным инструментом через окно в крыше, после снятия крышки поз.11. Сечение сетевых проводов должно быть не менее 16 мм 2 . 8. Заземление выпрямителя производиться с лицевой стороны путем подсоединения заземляющего провода сечением не менее 16мм 2 к болтам заземления поз. 12. 9. Подключение выпрямителя к нагрузке производиться через выходные шины «–» поз.8 и «+» поз.9., расположенные в нижней части выпрямителя.

Сечение шинопровода должно быть не менее 140мм 2 . Сечение проводов для одного поста должно быть не менее 50 мм 2 . 10. Перемещение выпрямителя производиться с помощью рым-болтов, установленных на крыше. 11. Отключение выпрямителя от сети производится выключателем поз. 1. Указание мер безопасности. 1. При работе и обслуживании выпрямителя необходимо соблюдение «Правил технической эксплуатации электроустановок и Правил техники безопасности» (ПТЭ и ПТБ) и требований стандартов безопасности труда (ССБТ), в т.ч. ГОСТ 12.3.003-86 (ССБТ) «Работы электросварочные.

Требования безопасности». 2. К работе допускается персонал, имеющий квалификационную группу не ниже 2-ой по электробезопасности, прошедший обучение и инструктаж перед началом работы. 3. Выпрямитель должен быть надежно заземлен.

Работать с незаземленным выпрямителем запрещается! 4. Выпрямитель относится к вибробезопасным изделиям.

Категория по санитарным нормам соответствует типу ЗА по ГОСТ 12.1.012- 90. Уровень вибрации не превышает 0,5 уровня санитарных норм. 5. Выпрямитель относится к изделиям промышленного назначения.

Подключение к сетям жилых помещений не допускается! Подготовка и порядок работы. 1. Перед первым пуском выпрямителя или в случае, если выпрямитель не был в эксплуатации долгое время, а также при изменении места его установки следует: • Очистить изделие от пыли, продув его сухим, сжатым воздухом; • Снимите выходные шины с болта заземления и установите их на выходы. • Заземлите выпрямитель через болты заземления; • Проверьте состояние электрических проводов и контактов; • Убедитесь, что неизолированные концы сварочных кабелей не касаются один другого и, одновременно, металлической поверхности; • Подключите вторичную цепь к сварочным постам; • Подключите выпрямитель к сети. 2. Подайте напряжение сети на выпрямитель.

оценка рыночной стоимости облигаций в Липецке
оценка дома с участком в Смоленске
оценка объектов коммерческой недвижимости в Курске