Почему выгодно приобретать сварочное оборудование производства ЗАО «Уралтермосвар»?

  1. Сравнительно низкие цены на продукцию и запасные части.
  2. Выездная сервисная служба завода очень быстро реагирует на замечания Потребителей. Оперативно проводит гарантийный ремонт, настройку и при необходимости обучение персонала.
  3. Инженеры-инструкторы по сварке бесплатно в 2-х дневный срок обучат сварщиков работе на новом высокотехнологичном оборудовании ЗАО «Уралтермосвар» в учебном центре завода (полуавтоматы, автоматы, установки плазменной резки, агрегаты).
  4. Предприятие проводит любые виды текущих и капитальных ремонтов выпускаемого сварочного оборудования в течение всего срока его эксплуатации.
  5. Продукцию ЗАО «Уралтермосвар» и запчасти к ней можно приобрести в представительствах завода в гг. Иркутск, Красноярск, Новосибирск, Сургут, Тюмень, Москва, Алматы, Караганда, Кустанай, Актау. Специалисты представительств окажут необходимую техническую поддержку и сервисные услуги.
  6. Предприятие постоянно работает над улучшением качества и сварочно-технологических свойств своей продукции, этому способствует 17-летний производственный опыт.
  7. Всё выпускаемое сварочное оборудование разработано собственным конструкторским бюро с учетом максимальной простоты ремонта и обслуживания Потребителем. На предприятии полный производственный цикл, с применением современного высокоточного технологического оборудования.
  8. ЗАО «Уралтермосвар» постоянно сотрудничает с научно-исследовательскими институтами: ООО «Газпром ВНИИГАЗ», ООО «НИИ ТНН», а также с НАКС по аттестации своей продукции на соответствие требованиям этих организаций.

close resize

Каталог продукции

Новинки
Продукция, аттестованная ПАО "Транснефть"
Продукция, аттестованная ООО "ГАЗПРОМ "ВНИИГАЗ"
Продукция для ОАО "РЖД"
Продукция для судостроения
 

Новое поколение сварочных агрегатов с электронным управлением

Новое поколение сварочных агрегатов с электронным  управлением

Сивоплясов А.Г., Гусев А.В., Гималтдинов М.Ю. (ЗАО "Уралтермосвар", Екатеринбург), Милютин  В.С. (УГТУ-УПИ, Екатеринбург)

          При  строительстве магистральных и технологических трубопроводов  возникают  и внедряются все более  эффективные, но и более сложные  процессы и разновидности дуговой сварки. Это - сварка «на спуск» корневого слоя шва  электродами с основным и целлюлозным покрытием, полуавтоматическая  сварка в углекислом  газе  корневого прохода, сварка порошковой самозащитной проволокой последующих проходов, автоматическая орбитальная сварка.  Каждый из этих  способов предъявляет к источнику питания  специфические требования. Если учесть  еще и  традиционные  способы  сварки, то набор требований к одному источнику  получается не просто большим, но и противоречивым, например, по наклону внешних характеристик  и динамике процессов, различающихся  при ручной и  полуавтоматической сварке. Решение проблемы - в разработке источников с электронным управлением, а также в использовании микропроцессорных систем управления. В ЗАО "Уралтермосвар" такие устройства применяются в конструкции вентильных генераторов, входящих в состав агрегатов марок АДД-2х2501В со вспомогательными тиристорными блоками, АДДУ-4001 - с основным тиристорным блоком  и АДД-4005 «Урал» - с транзисторным регулятором - чоппером (табл.1).

Таблица 1

Технические характеристики сварочных агрегатов с электронным управлением

Марка агрегата

АДД-2х2501В

АДДУ-4001 (АДДУ-4001ПР)

АДД-4005

Сварочный генератор

Марка

ГД-2х2501

ГДУ-4001

ГД-45

Способ сварки (резки)

ручная

ручная

полуавтом.

плазм.резка

ручная

Номинальный ток при ПН=60%, А

250х2

паралл. 400

400

400

120

400

Номинальное напряжение, В

30

36

34

120

36

Напряжение холостого хода (начальное), В

80-90

(12)

100

(12)

100

(12)

250

(12)

78-80

(12)

Пределы регулирования тока, А

(30-250)х2

40-400

60-400

80-120

40-400

Пределы регулирования напряжения, В

-

-

15-40

-

-

Дизельный двигатель

Марка

Д-242

ВАЗ-3413

Номинальная мощность, кВт

44

22

Частота вращения, об/мин

1800

3000

Расход топлива, кг/ч

5,0

4,0

Запас топлива, л

63

60

Вспомогательный генератор

Марка

Е1С10S

Мощность, кВт

4

Напряжение, В (50Гц)

230

Агрегат

Габаритные размеры, мм

2050х1000х1500

2000х1050х1500

1700х1000х1000

Масса, кг

1200

1250

750

          Двухпостовой агрегат АДД-2х2501В (рис.1,а) давно завоевал признание у пользователей благодаря  высоким сварочным свойствам его вентильного генератора ГД-2х2501.

Модельное изображение сварочного агрегата АДД-2х2501В  
Модельное изображение агрегата АДД-2х2501В

Модернизация генератора заключалась в том, что каждый пост дополнен отдельным силовым блоком тиристорного регулятора  и отдельным микропроцессорным  пультом дистанционного управления. Надежное начальное возбуждение выполняется с помощью  аккумуляторной батареи  агрегата. Внешние характеристики генератора  имеют благоприятную  падающую форму с наклоном  от 0,11 до 1,5 В/А. Это достигнуто благодаря  отказу от традиционно используемой в вентильных генераторах системы самовозбуждения в пользу независимого возбуждения. По этой же причине улучшились и динамические свойства - переходные процессы завершаются быстрее  4 мс, тогда как у генераторов с самовозбуждением  они затягивались до нескольких секунд. Ступенчатое регулирование тока  выполняется в интервале  30-250 А в четырех диапазонах  с полным их перекрытием за счет плавного регулирования. Плавное фазовое регулирование тока  с помощью  тиристорного блока может производиться  с панели агрегата, снабженной для каждого поста амперметром и вольтметром, или с дистанционного  пульта на рабочем месте  сварщика. Этот микропроцессорный пульт имеет две удобные  кнопки «больше-меньше» защищенного от повреждения «антивандального» исполнения, позволяющие  свободной рукой  выполнять  постепенное изменение тока с шагом  0,5-1,5А. Системой управления предусмотрено начальное ограничение напряжения холостого хода  безопасной величиной  12 В с индикацией появления  сварочного напряжения на пульте загоранием  светодиода. Ограничение снимается  в момент  касания электродом  изделия и восстанавливается  через 1 с после прекращения сварки. Обеспечена полная независимость работы постов друг от друга, в том числе при коротком замыкании на одном из них. В состав агрегата входит вспомогательный генератор для питания электроинструмента  и освещения, а также прибор контроля изоляции его цепей.                             

         Высокий уровень сварочных свойств подтвержден как при  определении объективных критериев оценки, так и при  экспертном испытании по методике ГОСТ 25616-83 (табл.2). Начальное зажигание происходит практически безупречно - в 86% случаев с первого касания. Эластичность дуги  характеризуется разрывной  длиной от 10 до 23 мм, что значительно превышает рекомендуемую при сварке длину. Устойчивость процесса высокая даже при снижении тока до 25А. Стабильность режима характеризуется  относительными отклонениями тока от настроенного не более 8%. Характер переноса металла  при сварке электродами  марки  УОНИ-13/55 - регулярный  крупнокапельный  с умеренным разбрызгиванием, оцениваемым по ГОСТ не ниже 4 баллов. Суммарная экспертная оценка сварочных свойств также достаточно высокая - 22 балла из 25 при сварке в нижнем положении и 13 из 15 - в вертикальном.

       Модельное изображение сварочного агрегата АДДУ-4001
Модельное изображение агрегата АДДУ-4001

  Универсальный агрегат  АДДУ - 4001 (рис.1,б) разработан  с целью обслуживания  практически любых сварочных и сопутствующих технологических процессов, используемых при строительстве и ремонте  трубопроводов. Отсюда большой набор узлов и функций, придаваемых его универсальному  генератору  ГДУ-4001 (рис.2).

Блок-схема агрегата АДДУ-4001ПР 
Блок-схема агрегата АДДУ-4001ПР

В основной силовой цепи имеется синхронный индукторный  генератор переменного тока с независимым возбуждением, а также тиристорный  выпрямительный блок со сглаживающим дросселем. Для повышения устойчивости горения дуги введена  цепь подпитки с диодным  выпрямительным блоком  и  балластным реостатом. Микропроцессорный регулятор осуществляет функцию  фазового управления работой тиристорного блока. В регуляторе  сигнал управления от блока настройки режимов  или от  дистанционного пульта сопоставляется с сигналом обратной связи  от датчиков  сварочного тока и напряжения, в результате чего формируются необходимые внешние характеристики, регулируется ток и выполняются другие функции в соответствии с алгоритмом, введенным от внешнего  программирующего  устройства - персонального компьютера. Для питания системы управления  и электроприводов технологического оборудования используется вспомогательный  генератор. Одна из модификаций агрегата - АДДУ-4001ПР - выполняет еще и функцию плазменной резки. Для этого агрегат  комплектуется плазмотроном, компрессором с пневмоаппаратурой, а для возбуждения и питания дежурной дуги - осциллятором и диодным выпрямительным блоком с балластным реостатом.

         При ручной сварке покрытым  электродом  агрегат имеет комбинированную внешнюю  характеристику, состоящую из четырех участков (рис.3,а).

Внешние характеристики сварочного агрегата АДДУ-4001ПР 
Внешние характеристики агрегата АДДУ-4001ПР: а - при ручной сварке, б - при полуавтоматической сварке, в - при плазменной резке

Пологопадающий участок 1 представляет собой естественную характеристику основной силовой части при полнофазном включении тиристоров. Крутопадающий участок 2 имеет наклон от 0,4 до 2 В/А, изменяемый в зависимости от типа  электродного покрытия и  пространственного положения шва. Основной участок  3  используется  для настройки  сварочного тока в интервале от 50 до 400 А. Участок форсирования 4 предназначен для настройки тока короткого замыкания с целью управления  капельным переносом  электродного металла. Другие специальные функции, обеспечиваемые МП-регулятором - это начальное ограничение напряжения холостого хода, горячий пуск и защита от прилипания электрода.

         Отработка сварочных свойств велась за счет совершенствования алгоритма управления (табл. 2). В этом и заключается  достоинство МП- управления, что выполнение специфических требований для каждого способа сварки не вынуждает  к изменению конструкции или параметров узлов источника. Для этого достаточно лишь нетрудоемкое  перепрограммирование  МП-регулятора. Поэтому, например, при ручной сварке  обеспечен следующий уровень сварочных свойств. Надежность зажигания  высокая  и характеризуется предельной  начальной длиной дуги от  11 до 18 мм. Достаточна и  эластичность дуги - разрывная длина составляет от 19 до 30 мм. Устойчивость характеризуется  абсолютным отсутствием обрывов дуги  на всех испытанных режимах, в том числе и пониженных при  сварке на вертикали. Стабильность тока высокая - отклонения тока не превышают 4%. Характер переноса электродного  металла  спокойный мелко- и  крупнокапельный, так  что разбрызгивание оценивается в 4,5-5 баллов, но достаточно энергичный, для того чтобы не допускать прилипания капли к ванне. Это достигается точной настройкой тока форсирования в интервале 1,1-1,5  от сварочного.

Таблица 2

Сварочные свойства агрегатов с электронным управлением при ручной сварке покрытым электродом

Марка агрегата

АДД-2х2501В

АДДУ-4001

АДД-4005

Диаметр электрода, мм

2

4

5

2

4

6

2

4

6

Марка электрода

ОЗС-12

УОНИ-13/55

ОЗС-12

УОНИ-13/55

ОЗС-4

ОЗС-12

УОНИ-13/55

ОЗС-4

Пространственное положение

Н

В

Н

Н

В

Н

Н

В

Н

Установленный ток, А

60

100

220

60

90

270

60

110

320

Показатели сварочных свойств

Предельная начальная длина дуги, мм

10

9

10

11

15

18

15

9

14

Разрывная длина дуги, мм

23

10

11

19

19

30

28

14

22

Количество обрыв-ов дуги на электрод

0

1

0

0

0

0

0

0

0

Миним.ток горения дуги (или минимум по регулятору), А

(26)

(28)

70

(40)

60

100

(20)

50

80

Относительные отклонения тока, %

6

3

8

4

3

2

2

2

1

Частота переноса капель с короткими замыканиями, Гц

-

1,9

0,8

-

1,4

2,5

-

1,4

0,3

Длительность коротких замыка-ний каплями, мс

-

16,7

18,0

-

16,2

13,2


15

9

Суммарный балл по ГОСТ 25616-83

22

13

22

-

-

-

22

13

22,5

         При полуавтоматической сварке  в углекислом  газе, а также сварке самозащитной порошковой  проволокой  агрегат имеет комбинированные  внешние характеристики  с жестким основным участком (рис.3,б). Перемещением этого участка настраивается сварочное напряжение в интервале 15-40 В с шагом в 1В. Предусмотрен горячий пуск, то есть  кратковременное  продолжительностью 6-30 мс полнофазное включение тиристоров. Это гарантирует  установление дугового процесса после 1-2 обрывов  при норме  по требованиям ГОСТ 25616 -83 не более 3 (табл.3). При установлении процесса с порошковой проволокой количество обрывов не более 1. Система МП-управления обеспечивает также оптимизацию динамики регулирования при  одновременном устранении обрывов дуги и ограничении разбрызгивания при  сварке в углекислом газе ниже 5,5%. Возможно подключение газового клапана и питание систем управления подающих механизмов с различным типом привода. Формирование шва по методике ГОСТ оценено как хорошее - при отношении высоты валика к ширине  от 0,22 до 0,45, тогда как приемлемо даже отношение 0,6.

Таблица 3

Сварочные свойства агрегата с электронным управлением при полуавтоматической сварке

Марка агрегата

АДДУ-4001

Диаметр проволоки, мм

0,8

1,2

1,6

1,7

Марка проволоки

Св-08Г2С-О

Innershield NR-207

Пространственное положение

Н

В

Н

Н

Н

Установленный ток, А

100

140

200

350

180

Установленное напряжение, В

      20

22

23

31

20

Показатели сварочных свойств по ГОСТ 25616-83

Количество обрывов при установлении процесса

1,0

1,0

0,6

1,6

0,5

Коэффициент формы шва (отношение высоты валика к ширине)

0,45

-

0,37

0,25

0,22

Дополнительные показатели сварочных свойств

Количество обрывов за 30 с

0

2

0

0

0,5

Относительные отклонения тока, %

4

8

5

4

12

Частота переноса капель с короткими замыканиями, Гц

54

48

64

22

-

Длительность коротких замыканий каплями, мс

3,1

3,6

4,8

1,1

-

Разбрызгивание, балл

4

-

4,5

4

3,5

         При плазменной резке с использованием плазмотрона марки TSP-150 производства "TBi-Industries" (Германия) гарантируется  полное разрезание углеродистой стали  толщиной до 45 мм.

         При любом способе сварки и резки параметры режима задаются  в цифровом виде в абсолютных значениях (ток, напряжение, время и т.д.). Значения тока и напряжения  в процессе сварки непрерывно отражаются на двух цифровых индикаторах и сохраняются после  окончания процесса. Предусмотрено также  хранение и воспроизведение ранее установленных режимов, в том числе подобранных сварщиком, с использованием памяти МП-регулятора.

         Агрегат АДД-4005 «Урал» (рис.1,в) реализует прогрессивную тенденцию чопперного управления.

Модельное изображение сварочного агрегата АДД-4005 «Урал» 
Модельное изображение агрегата АДД-4005 «Урал»

Приводным двигателем агрегата является быстроходный дизель ВАЗ-3413 (под заказ дизель Perkins или Deutz). Двигатель поставляется с  топливной аппаратурой фирмы Bosch, снижающей расход топлива и обеспечивающей надежную длительную работу. Предусмотрена также защита от пониженного давления масла и перегрева двигателя. С целью снижения уровня шума и расхода топлива двигатель оснащен устройством, автоматически снижающим частоту вращения до минимальной через 15  с после прекращения сварки. При первом же замыкании электрода  на изделие частота вращения так же автоматически возвращается к рабочей. Как показали испытания, работа данного устройства снижает расход топлива на 17-20%. Возможна поставка агрегата с предпусковым жидкостным подогревателем двигателя.

         На рис. 4 приведена схема вентильного генератора.

Упрощенная схема сварочного генератора ГД-45
Упрощенная схема генератора ГД-45

Индуктор сварочного генератора G представляет собой усовершенствованную модель с повышенной  до 1000 Гц частотой  и практически синусоидальной формой вырабатываемого напряжения. Статорная обмотка разбита на 8 параллельно работающих трехфазных групп, каждая фаза одной группы состоит из двух сдвинутых в пространстве катушек (их расположение показано на виде 1). Сдвиг рассчитан таким образом, чтобы исключить появление высших гармонических составляющих в напряжении на шинах А-В-С, поступающем на входной выпрямитель VD2 транзисторного преобразователя UZ. В результате практически отсутствуют пульсации  выпрямленного напряжения. Новые решения по независимому питанию обмоток возбуждения (ОВ1-ОВ2) свели к минимуму инерцию генератора, исключив отрицательное влияние на процессы переноса электродного металла. В результате внедрения всех новых решений уменьшились габариты и масса индуктора, но главным достоинством нового индуктора, в отличие от прежних моделей с искаженной формой напряжения, оказалась возможность осуществить регулирование  и стабилизацию сварочного тока  импульсным транзисторным  преобразователем - чоппером UZ. Обязательными элементами чоппера являются дроссель L1 и диоды VD, поддерживающие ток в дополнение к  транзисторному ключу VT. Кроме плавной настройки тока во всем диапазоне чоппер позволяет осуществить  форсирование тока короткого замыкания  и снижение напряжение холостого хода до безопасного значения. Регулирование может выполняться  с пульта дистанционного управления или переводиться на местное переключателем SA2. Чоппер имеет защиту силовых  транзисторов от  перегрева и повышенного напряжения.

Некоторые из показателей сварочных свойств при ручной сварке приведены в табл.2. Надежность зажигания характеризуется предельной  начальной длиной дуги от 9 до 15 мм, так что вероятность зажигания с первого касания составляет 85%. Эластичность дуги также достаточно высока - разрывная длина дуги 11-28 мм. Обрывов дуги не обнаружено при полном расплавлении электрода ни на одном из испытанных режимов, в том числе при минимально допустимых по технологическим рекомендациям токах (для электродов диаметром 2, 3, 4 и 6 мм - соответственно 30, 60, 100 и 200 А). Стабильность режима благодаря наличию вертикальных внешних характеристик очень высока - относительные отклонения тока не превышают 2%.  Перенос электродного металла имеет благоприятный характер - при использовании электродов с основным покрытием регулярный крупнокапельный при  частоте от 1 до 5 Гц с небольшим разбрызгиванием и у электродов  с рутиловым покрытием - мелкокапельный. К тому же при крупнокапельном переносе благодаря возможности настройки тока короткого замыкания  в интервале 1-2 от сварочного сварщик сам может управлять характером переноса - делать его энергичным при малом сварочном токе и особенно при выполнении вертикального шва или более спокойным при высокопроизводительной сварке в нижнем положении.

         В конструкциях всех  перечисленных агрегатов активно внедрялись современные концепции  компоновки, дизайна и интерфейса. Освоенное на ЗАО "Уралтермосвар" новое японское оборудование лазерной  резки и высокоточной гибки, позволяет придавать кожухам разнообразные очертания  при сложной конфигурации отдельных деталей. Разработанный первым  в этой концепции агрегат АДДУ-4001 с капотом улучшенного дизайна стал прототипом для последующих моделей. Все агрегаты имеют  степень защиты  IP23, что гарантирует от  проникновения осадков под углом до 60° к вертикали. На единой панели управления, защищенной смотровым стеклом, сведены в отдельные зоны поле управления двигателем, поле настройки режимов сварки и поле электропитания напряжением 220 В. Большое внимание уделено защите от поражения напряжением 220  В, которая выполнена по системе IT с соблюдением требований последнего 7 издания ПУЭ. В соответствии с ними устанавливается прибор непрерывного контроля изоляции, подающий световой и звуковой сигнал при первом повреждении изоляции. Имеется также дифференциальный автоматический выключатель, реагирующий как на токи утечки, так и на короткие замыкания.