摘要:本文简要叙述了电焊机的种类,详细叙述了电焊机的节能问题和有关计算方法。说明了在实际使用中的注意事项。 关键词:电焊机;节能;功率 电焊机在生产中用量很大,因此其节能问题不容忽视。 典型的电焊机有两大类即电弧焊机和点焊机,从节能的角度看,电弧焊机效率最高可达80%,而点焊机仅有20%。所以不是极特殊的情况,不要采用点焊机。 从应用电焊机的角度来看,尽管电焊机品种较多,但应用最广和耗能较大的是交流弧焊机和电阻焊机。在此主要谈论这两种电焊机的节能问题。 一、合适的容t选择是节能的关键 1.弧焊机容量的选择 (1)单台弧焊机容量的选择计算
式中:P——弧焊机的计算容量,kVA;
α——负载特性持续率,α=t/T,t ——焊机焊接时间;Τ——焊机焊接加停焊时间;
U2K——焊机变压器二次空载电压,V;
I2——焊机变压器电弧电流,A. (2)多台电焊机容量的计算
式中:PΣ—多台电焊机所需要的容量,kVA;
n—电焊机台数;
β一一电焊机负载率,β=I2/I2e , I2 ----焊机变压器电弧电流,A, I2e—焊机变压器电弧额定电流,A。 2.电阻电焊机容量的计算 电阻电焊机可分为搭接式和对接式,其计算方法相同。 式中:PT由温升决定的多台电焊机电源变压器的容量,kVA;
PV ———由电压限制决定的多台电焊机电源变压器的容量,kVA;
P———单台电焊机的容量,kVA;
x———变压器额定容量下的电抗压降,P为50~150kVA,取2.5%;P为200~500kVA,取4%;P为500~2 000kVA,取6%;
e———使用时变压器允许的压降,一般取4%-8%. 二、合适的形式选择是节能的必要保证 合适的形式选择有利于节能和减少初投资。
1.根据不同的焊接方法和要求选择电焊机 (1)不同的焊接方法,不同的电源外特性,选择不同型式的电焊机,详见表1 (2)根据不同的用途,选择不同型式的电焊机。根据经验,在材料方面,C02焊机不能用于非金属材料;在板厚方面,埋弧焊机、C02焊机、MIG/MAC焊机不常用于薄板的焊接;TIG焊机不常用于超厚板的焊接;等离子弧焊机不能用于超厚板的焊接。这里所说的板厚度以3mm以下称为薄板,3~50mm为厚板,大于50mm的为超厚板。 (3)根据不同弧焊机电源种类和用途,选择不同形式的电焊机(见表2) 2.常用电阻焊机要根据容量大小、应用范围选择(见表3)
三、加装空载停电装置,节约电能 在电焊机运行过程中,空载时,让其自动停止供电,减少功率损耗,提高功率因数。一般情况下,交流电焊机空载有功损耗占其容量的1%~2.5%,无功损耗占其容量的8%~9%。空载功率因数为0.1~0.3,很低。如果采用空载停电的自控方式,就可大大减少功率损耗,提高功率因数。以17-40kVA的交流电焊机为例,它的有功节能为5~8kW,无功节能为17~25kVar,功率因数可提高0.10~0.15。 四、电焊机的功率补偿 交流电焊机的功率因数较低,对于一个容量不大的电网,如果交流电焊机负载占很大的比例,则电网无功损耗加大,耗能严重,应对无功损耗进行补偿。可采用单机补偿和集中补偿的形式进行。 1.单机补偿 QC=B.k.kc.S (5) 式中:QC—单机补偿的无功功率;B—电焊机的负载率;k—电焊机平均功率系数,k =S/Se, S—电焊机实际运行容量;Se—电焊机额定容量;kc—功率因数系数 kc sinφ1-cosφ2.sinφ2/cosφ1 (6) cosφ1—电焊机补偿前的功率因数;cosφ2———电焊机补偿后的功率因数。 对于380V的交流电焊机可以采用查表法(见表4)确定补偿量。在实际选用电容器容量时,可以留有一定的余量。 2.集中补偿的基础来源于单机补偿 先求出每一台的无功功率,再求总的无功功率,根据无功功率求出补偿电容的容量。其计算公式不在此赘述。 五、合理使用电焊机 1.电焊机应放置在通风、背光的地方。夏季使用电焊机要置于室内,必须在室外时,要搭遮阳棚。 2.电焊机与焊接工件的距离在3m左右最佳,最远不超过l Om,节能效果才好。如果距离超过15m,为了减少损耗,可加大电焊机变压器副边电力线路的线径;在不影响变压器原边电压降的前提下,适当地加大电源与电焊机的距离。 3.对于多台电焊机,一般要装公用接地线。这样做能保证电焊机的使用质量。另外还可以防止因个别电焊机接地不良,使金属平台、金属焊架和金属管网等形成旁路而伤人,保证焊接系统的安全。 4.焊接过程中必须有良好的夹具,这样可提高效率。 5.焊用的软铜线要保证载流的容量,防止因线径小发热而增加耗能,甚至发生危险。 6.对于有无功补偿的场合,特别是多台电焊机同时使用而集中补偿时,要时时观察无功补偿的程度,随机地加以调整,使电网功率因数保持最佳状态。
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