Специальное электрооборудование в сварке

2
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
Федеральное агентство по образованию
ФГОУ СПО «Санкт-Петербургский Политехнический колледж»
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
по дисциплине
СДДВ 04.02 СПЕЦИАЛЬНОЕ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ В СВАРКЕ
для средних специальных учебных заведений
по специальности 140613
«Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического
оборудования (по отраслям)»
(базовый уровень)
Санкт-Петербург
3
2007 г.
Дисциплина - Электрическое
ОДОБРЕНА
Учебной (цикловой)
комиссией
Председатель:
М.В.Махрова
и электромеханическое оборудование в
сварке
Составлена в соответствии с
Государственными требованиями
к минимуму содержания и уровню
подготовки выпускника по
специальности
Заместитель директора
по учебной работе
Л.П. Мельникова
Автор: Лапутин Е.Д., преподаватель ФГОУ СПО «Санкт- Петербургский
политехнический колледж»
Рецензенты:
- Фунзавя В.К., преподаватель ФГОУ СПО «Санкт- петербургский
политехнический колледж»;
-Белай Е.В., КТН, доцент.
4
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Учебная дисциплина «Специальное электрооборудование в сварке» является специальной и относится
к числу дисциплин по выбору. Изучение дисциплины основывается на знаниях студентов, полученных по
дисциплинам: «Электротехника», «Электронная техника», «Вычислительная техника», «Измерительная
техника», «Электрические машины», «Электрические аппараты», «Автоматика», «Электрический привод»,
«Системы автоматизированного управления электроприводом», «Электроснабжение отрасли», «Защита и
автоматика систем электроснабжения», «Электрическое и электромеханическое оборудование»,
"Стандартизация и сертификация" и находится во взаимосвязи с дисциплинами «Производство сварных
конструкций» и «Оборудование, механизация и автоматизация сварочных процессов».
Основной задачей дисциплины является изучение силового электрооборудования специальных
установок электротехнической промышленности, их устройства, технологических особенностей и работы.
В результате изучения учебной дисциплины студент должен
иметь представление:
- об областях применения специального электрического и электромеханического оборудования в
- о методах проектирования электрооборудования;
- об основных тенденциях и направлениях развития современного сварочного оборудования;
- об основных научно-технических проблемах и перспективах развития в области сварочного
производства, их взаимосвязи со смежными областями науки и техники;
знать:
- классификацию, конструкцию, технические характеристики специального электрического и
электромеханического оборудования; положения ПУЭ, ПТБ, ПТЭ;
- свойства сварочной дуги постоянного и переменного тока и её вольтамперную характеристику;
- требования, предъявляемые к источникам питания;
- классификацию и обозначения источников питания, автоматов и сварочных установок;
- конструкцию, принцип действия и области применения источников питания, автоматов и сварочных
установок;
- типовые схемы автоматизации электроприводов;
уметь:
- работать с нормативными документами и справочной литературой;
- выбирать электрооборудование, определять оптимальные варианты его использования.
- выбирать источники питания необходимой мощности;
- снимать вольтамперную характеристику источников питания;
- выбирать параметры сварочного аппарата в соответствии с выбранным источником питания;
- определять параметры полуавтоматов и автоматов;
- рассчитывать допустимый ток источника питания;
- пользоваться ГОСТами, справочной и нормативной литературой;
- выбирать автоматы, полуавтоматы, сварочные установки, отвечающие требованиям
технологического режима с наибольшей эффективностью
Для закрепления теоретических и приобретения практических знаний (умений) программой
учебной дисциплины предусмотрено проведение практических занятий после изучения соответствующих
тем. По мере возможности будут организовываться 1-2 экскурсии на предприятие, где широко используется
разнотипное сварочное оборудование.
Рабочая программа рассмотрена предметной (цикловой) комиссией и утверждена заместителем директора по
учебной работе.
5
Дисциплина – Специальное электрооборудование в сварке
Cпециальность 140613
ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН ДИСЦИПЛИНЫ
Наименование
разделов и тем
Всего
часов
В том числе
лаб.
практич.
Самостоятельная
работа
студента
Максимальная нагрузка
студента
Введение
2
-
-
-
2
Раздел 1 ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ
ОСВЕЩЕНИЕ
20
-
2
7
27
2
-
-
1
3
Тема 1.2 Источники света и
осветительные приборы
6
-
-
2
8
Тема 1.3 Электрическое освещение
12
-
2
4
16
Тема 1.1 Основы светотехники
Раздел 1 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ
62
-
16
18
80
8
-
2
2
10
10
-
2
3
13
10
-
2
3
13
12
-
6
4
16
8
-
2
2
10
14
-
2
4
18
48
-
14
13
61
Тема 2.1 Общие сведения об
устройстве сварочных автоматов и
полуавтоматов
2
-
-
-
2
Тема 2.2 Сварочные полуавтоматы
8
-
2
2
10
Тема 2.3 Сварочные автоматы
8
-
2
2
10
20
-
8
6
26
10
-
2
3
13
3
-
-
2
5
3
-
-
2
5
135
-
32
40
175
Тема 1.1 Общие требования к
источникам питания дли дуговой
сварки
Тема 1.2 Сварочные преобразователи
и агрегаты
Тема 1.3 Сварочные
трансформаторы
Тема 1.4 Сварочные выпрямители
Тема 1.5 Многопостовые источники
питания
Тема 1.6 Специализированные
источники питания
Раздел 2 АВТОМАТЫ, ПОЛУАВТОМАТЫ
И УСТАНОВКИ ЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ
СВАРКИ ПЛАВЛЕНИЕМ
Тема 2.4 Оборудование для
специализированных источников
питания
Тема 2.5 Эксплуатация сварочных
источников питания
Раздел 6 ПРОЕКТИРОВАНИЕ И
МОНТАЖ ТИПОВОГО
ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ
Тема 6.1 Общие сведения о
проектировании и монтаже типового
электрооборудования
Всего
6
ВВЕДЕНИЕ
Содержание учебной дисциплины и ее связь с другими специальными дисциплинами. Применение
сварочного оборудования в технологических процессах.
Краткий исторический обзор развития электросварочного оборудования. Перспективы развития и
внедрения отечественного и зарубежного электросварочного оборудования.
Повышение эффективности производства и качества выпускаемого оборудования.
Раздел 1 ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ОСВЕЩЕНИЕ
Тема 1.1 Основы светотехники
Студент д о л ж е н
иметь представление:
- об основных научно-технических проблемах светотехники;
знать:
- основные определения и понятия светотехники.
Значение электрического освещения. Основные понятия и определения светотехники. Нормы освещённости.
Методы измерения норм освещённости.
Тема 1.2 Источники света и осветительные приборы
Студент д о л ж е н
иметь представление:
- о назначении источников света и осветительных приборов;
знать:
- классификацию, принцип работы, конструкцию источников света и осветительных приборов.
Назначение источников света и осветительных приборов. Источники света: лампы накаливания, газоразрядные
лампы. Типы ламп, конструкции, принцип работы, характеристики, схемы включения.
Светильники, их классификация и характеристики; конструкция, принцип работы, схемы включения; сортамент
светильников с различными источниками света.
Тема 1.3 Электрическое освещение
Студент д о л ж е н
знать:
- правила и нормы искусственного освещения;
- основные методы расчетов осветительных установок;
уметь:
- рассчитывать освещение производственного помещения;
- составлять и рассчитывать электрические схемы освещения.
Требования к осветительным установкам. Размещение светильников. Основные методы расчетов освещения:
метод удельной мощности; метод коэффициента использования; точечный метод. Схемы питания осветительных
установок.
Практическое занятие – Расчет освещения производственного помещения методом удельной мощности
7
Раздел 2 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ
Тема 2.1 Общие требования к источникам питания дли дуговой сварки
Студент должен:
знать:
- физическую сущность возникновения (возбуждения) и горения сварочной дуги;
- назначение статических и динамических вольт-амперных характеристик дуги;
- разновидности и область применения различных сварочных дуг (прямого и косвенного действия, трехфазной
дуги);
- особенности устойчивого горения дуги на постоянном и переменном токе;
- основные режимы работы источников питания;
- маркировки источников питания и основные технические характеристики.
Физическая сущность возникновения сварочной дуги. Статические вольт-амперные и динамические
характеристики сварочной дуги. Особенности горения дуги па постоянном и переменном токе. Общие понятия о
трехфазной сварочной дуге. Внешние характеристики источников питания.
Технологические требования и технико-экономические показатели источников питания сварочной дуги. Общие
понятия о режимах работы источников питания. Классификация источников питания и система их обозначения.
Нормативная документация на источники питания.
Практическая работа №2 – Ознакомление с источниками питания для дуговой сварки
Тема 2.2 Сварочные преобразователи и агрегаты
Студент должен:
знать:
- устройство сварочных генераторов постоянного тока и агрегатов; область их применения;
- способы регулирования сварочного тока и напряжения дуги;
- внешние характеристики сварочных генераторов и агрегатов;
- маркировки сварочных генераторов и агрегатов;
- область применения сварочных преобразователей и агрегатов;
уметь:
- настраивать сварочные генераторы и агрегаты на заданные параметры.
Основные сведения о сварочных преобразователях и агрегатах. Схемы включения и устройство сварочных
генераторов постоянного тока и агрегатов. Режимы работы и внешние характеристики сварочных генераторов и
агрегатов. Способы регулирования сварочного тока и напряжения дуги. Конструктивные особенности, технические
данные и обозначения сварочных преобразователей и агрегатов для ручной и механизированной сварки под флюсом,
в среде защитных газов. Универсальные преобразователи и агрегаты.
Практическая работа №3 – Ознакомление со сварочными преобразователями
Тема 2..3 Сварочные трансформаторы
Студент должен:
знать:
- устройство п назначение сварочных трансформаторов;
- особенности трансформаторов с повышенным магнитным полем рассеяния;
- способы регулирования сварочного тока;
- основные технические характеристики и маркировку сварочных трансформаторов;
- правила техники безопасности при работе со сварочными трансформаторами;
уметь:
- определять
способа сварки.
внешнюю
характеристику
и
параметры
сварочного трансформатора в зависимости от
Общие сведения об однофазных трансформаторах. Классификация сварочных трансформаторов. Назначение и
устройство трансформаторов с пониженными магнитными полями рассеяния, их основное отличие от трансформаторов с нормальным потоком рассеяния.
8
Причины образования повышенного потока рассеяния; режимы работы трансформатора. Способы
регулирования сварочного тока. Техиико-экономические показатели работы сварочных трансформаторов. Основные
технические данные трансформаторов и их обозначение по нормативно-технической документации.
Электрическая п функциональная схемы включения трехфазного сварочного трансформатора. Способы
регулирования сварочного тока. Область применения, краткая техническая характеристика и обозначение трехфазных
сварочных трансформаторов.
Определение внешней характеристики и параметров сварочного трансформатора в зависимости от способа
сварки.
Практическая работа №4 - Изучение сварочных однопостовых трансформаторов
Тема 2.4 Сварочные выпрямители
Студент должен:
знать:
- устройство выпрямителей, назначение основных узлов и классификацию сварочных выпрямителей;
- маркировку сварочных выпрямителей и область их применения;
- основные технические характеристики, настройку и регулировку на заданные параметры режимов сварки;
- правила техники безопасности при работе со сварочными выпрямителями;
уметь:
- определять внешние характеристики и параметры сварочного выпрямителя в зависимости от способа сварки.
Классификация сварочных выпрямителей. Устройство выпрямительного блока. Трехфазная и шестифазная
схемы выпрямительных устройств. Назначение, устройство и обозначение сварочных выпрямителей с падающей,
жесткой и универсальной характеристиками.
Функциональные и электрические схемы выпрямителей, основные технические данные. Определение внешних
характеристик и параметров сварочного выпрямителя в зависимости от способа сварки.
Практическая работа №5 – Изучение электрических схем силовых блоков сварочных выпрямителей
Практическая работа №6 – Изучение схем сварочных выпрямителей с крутопадающими и жесткими
внешними характеристиками
Практическая работа №7 – Изучение электрической схемы и внешних характеристик универсального
сварочного выпрямителя
Тема 2.5 Многопостовые источники питания
Студент должен:
иметь представление:
- о возможности и целесообразности применения многопостовых источников питания;
знать:
- устройство многопостовых источников питания, маркировку и область применения;
уметь:
- производить настройку на заданный режим сварки в зависимости от применяемых электродов и способа
сварки.
Общие сведения о многопостовых системах питания. Блок-схема многопостового источника питания.
Устройство, электрическая схема и способы регулирования сварочного тока в многопостовых источниках питания для
ручной дуговой и механизированной (под флюсом) сварки и для сварки в среде защитных газов; их основные
технические данные и обозначения. Параллельное включение источников питания.
Практическая работа №8 – Ознакомление с многопостовым источником питания
Тема 2.6 Специализированные источники питания
Студент должен:
иметь представление:
- о назначении вспомогательных устройств (осцилляторов, регуляторов сварочного тока и напряжения дуги);
- о преимуществах унифицированных источников питания постоянного тока;
- об инверторных источниках питания (их достоинствах и недостатках);
знать:
- устройство и принцип действия осцилляторов и регуляторов сварочного тока и напряжения дуги;
9
- маркировку и технические характеристики инверторных источников питания;
уметь:
- настраивать источник питания на заданный режим работы.
Специализированные источники для дуговой сварки и родственных процессов; источники питания для
электрошлаковой сварки.
Назначение, устройство, принцип действия, краткая техническая характеристика и обозначение
вспомогательных устройств (осцилляторов, регуляторов сварочного тока и напряжения дуги).
Назначение, устройство, функциональные блок-схемы, принцип действия и обозначение оборудования для
сварки неплавящимся электродом в среде защитных газов.
Общие сведения об унифицированных источниках питания постоянного тока; назначение, функциональные
блок-схемы и принцип действия источников питания. Их краткая техническая характеристика и обозначение.
Общие сведения об инверторных источниках питания. Назначение, функциональная блок-схема и принцип
работы инверторных источников питания. Их краткая характеристика.
Практическая работа №9 – Изучение электрической схемы и внешних характеристик специализированного
источника питания
Раздел 3 АВТОМАТЫ, ПОЛУАВТОМАТЫ И УСТАНОВКИ ЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ
СВАРКИ ПЛАВЛЕНИЕМ
Тема 3.1 Общие сведения об устройстве сварочных автоматов и полуавтоматов
Студент дол жен:
иметь представление:
- об общем устройстве сварочных полуавтоматов и автоматов, назначении и области применения.
Основные сведения об устройстве сварочных автоматов и полуавтоматов. Классификация автоматов и
полуавтоматов для дуговой сварки.
Тема 3.2 Сварочные полуавтоматы
Студент должен:
знать:
- маркировку и классификацию сварочных полуавтоматов;
- конструктивные особенности и основные технические характеристики полуавтоматов;
- настройку на заданные параметры режимов сварки;
- правила безопасности труда при работе с полуавтоматами;
уметь:
- проводить настройку сварочных полуавтоматов.
Основные сведения о полуавтоматах для электрической сварки плавящимся электродом и их классификация.
Основные устройства и механизмы полуавтоматов.
Особенности сварки под флюсом тонкой проволокой при больших плотностях тока. Назначение, устройство и
работа шланговых полуавтоматов для сварки под флюсом; электрические схемы полуавтоматов.
Конструктивные особенности, принцип действия и электрические схемы полуавтоматов для сварки тонкой и
толстой проволокой в среде защитных газов (МИГ/МАГ). Универсальные полуавтоматы. Электрические схемы и
основные технические характеристики полуавтоматов.
Практическая работа №10 – Ознакомление с оборудованием сварочного шлангового полуавтомата
Тема 3.3 Сварочные автоматы
Студент должен:
знать:
- принципы регулирования длины дуги и управление сварочными автоматами;
- основные узлы однодуговых автоматов;
- маркировку и основные технические характеристики автоматов;
- назначение и устройство газовой и флюсовой аппаратуры;
- принципы регулирования скорости подачи сварочной проволоки и скорости движения сварочной горелки;
10
- правила безопасного труда при работе со сварочными автоматами;
уметь:
- производить наладку на заданную скорость подачи сварочной проволоки и скорость движения сварочной
головки;
- производить корректировку движения сварочной головки вдоль шва.
Основные сведения об автоматах электрической сварки плавящимся электродом и их классификация.
Функциональная блок-схема, принципы регулирования длины дуги; управление сварочными автоматами.
Основные узлы однодуговых автоматов. Принцип работы, технические данные и обозначение этих автоматов.
Многодуговые автоматы для сварки под флюсом, их назначение, устройство и принцип действия. Технические
данные и обозначения многодуговых автоматов для сварки под флюсом.
Назначение, устройство и принцип работы сварочных автоматов для .сварки в среде защитных газов;
электрическая и функциональная блок-схема автомата. Технические данные и обозначение сварочных автоматов.
Требования техники безопасности и пожарной безопасности при обслуживании сварочных автоматов.
Практическая работа №11 – Ознакомление с оборудованием сварочного автомата тракторного типа
Тема 3.4 Оборудование для специализированных источников питания
Студент должен:
иметь представление:
- о технологических возможностях электрошлаковой, плазменной, электронно-лучевой, лазерной и других
специальных видов сварки;
знать:
- устройство и специфику оборудования для электрошлаковой сварки;
- особенности электрошлаковой сварки; достоинства и недостатки электрошлаковой сварки;
- принцип действия установок для плазменной сварки; принцип действия электронно-лучевой сварки; принцип
действия лазерной сварки;
уметь:
- настраивать оборудование для электрошлаковой, плазменной, электронно-лучевой и лазерной сварки на
заданный режим работы.
Основные сведения об оборудовании для электрошлаковой сварки; его классификация. Устройство и работа
аппаратов для электрошлаковой сварки рельсового и безрельсового типов. Краткая техническая характеристика п
обозначение аппаратов для электрошлаковой сварки.
Общие сведения о принципе действия оборудования для плазменной и микроплазмеиной сварки. Техническая
характеристика и обозначение этих аппаратов.
Общие сведения о назначении оборудования для электронно-лучевой сварки металлов; функциональная блоксхема, принцип действия. Краткая техническая характеристика и обозначение оборудования.
Общие сведения о назначении оборудования для лазерной п ультразвуковой сварки. Устройство, принцип
действия, функциональная блок-схема.
Практическая работа №12 – Ознакомление с аппаратами для электрошлаковой сварки
Практическая работа №13 – Изучение схем тиристорных источников питания для плазмотронов
Практическая работа №14 – Ознакомление с электрической частью аппаратуры для плазменных процессов
Практическая работа №15 – Ознакомление с оборудованием для электронно-лучевой и лазерной сварки
Тема 3.5 Эксплуатация сварочных источников питания
Студент должен:
знать:
- правила обращения и хранения источников питания в различных климатических условиях;
- правила эксплуатации и текущего ремонта источников питания;
- правила безопасного труда при ремонте источников питания и оборудования для электрической сварки
плавлением.
Основные правила эксплуатации источников питания. Виды технического обслуживания и их периодичность.
Технологическое обслуживание и ремонт сварочного оборудования.
Виды неисправностей при работе сварочных источников питания и их характерные признаки. Причины
возникновения основных неисправностей и способы их устранения.
Требования техники безопасности и пожарной безопасности при ремонте оборудовании для электрической
сварки плавлением.
11
Практическая работа №16 – Эксплуатация источников питания
Раздел 4 ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОНТАЖ ТИПОВОГО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ
Тема 4.1 Общие сведения о проектировании и монтаже
типового электрооборудования
Студент д о л ж е н
иметь представление:
- о методах проектирования электрооборудования, требованиях к проектам;
- о порядке разработки принципиальных и монтажных электрических схем;
знать:
- правила составления принципиальных и монтажных электрических схем;
уметь:
- выбирать электрооборудование, рассчитывать мощность и выбирать электродвигатели, электротехнические
изделия
- составлять принципиальные и монтажные электрические схемы.
Задачи проектирования. Требования к проектам. Методы проектирования электрооборудования. Выбор типовой
электрической принципиальной схемы установки по заданным техническим условиям. Выбор электрического
оборудования и электротехнических изделий по электрической принципиальной схеме.
12
ПРАКТИЧЕСКИЕ РАБОТЫ
Практическая работа №1 – Расчет освещения производственного помещения методом удельной мощности
Практическая работа №2 – Ознакомление с источниками питания для дуговой сварки
Практическая работа №3 – Ознакомление со сварочными преобразователями
Практическая работа №4 - Изучение сварочных однопостовых трансформаторов
Практическая работа №5 – Изучение электрических схем силовых блоков сварочных выпрямителей
Практическая работа №6 – Изучение схем сварочных выпрямителей с крутопадающими и жесткими
внешними характеристиками
Практическая работа №7 – Изучение электрической схемы и внешних характеристик универсального
сварочного выпрямителя
Практическая работа №8 – Ознакомление с многопостовым источником питания
Практическая работа №9 – Изучение электрической схемы и внешних характеристик специализированного
источника питания
Практическая работа №10 – Ознакомление с оборудованием сварочного шлангового полуавтомата
Практическая работа №11 – Ознакомление с оборудованием сварочного автомата тракторного типа
Практическая работа №12 – Ознакомление с аппаратами для электрошлаковой сварки
Практическая работа №13 – Изучение схем тиристорных источников питания для плазмотронов
Практическая работа №14 – Ознакомление с электрической частью аппаратуры для плазменных процессов
Практическая работа №15 – Ознакомление с оборудованием для электронно-лучевой и лазерной сварки
Практическая работа №16 – Эксплуатация источников питания
13
ЛИТЕРАТУРА
1 Зимин Е.Н., Преображенский В.И., Чувашов И.И. Электрооборудование промышленных предприятий
и установок – М.: Энергоиздат, 1981
2 Соколова Е.М. Электрическое и электромеханическое оборудование: Общепромышленные
механизмы и бытовая техника – М.: АКАДЕМИЯ,2010
3 Кудрин Б.И. Электрооборудование промышленности – М.: АКАДЕМИЯ, 2010
4 Лихачев В.Л. Электротехнический справочник – М.: Салон-Р, 2001
5 Фотиев М.М. Электропривод и электрооборудование металлургических цехов – М.: Металлургия,
1990
6 Бычков В.П. Электропривод и автоматизация металлургического производства.—М.: Высш. шк., 1977
7 Электрооборудование промышленных предприятий. В 2 ч. Ч. 2. Специальное электрооборудование
промышленных установок и заводов / Бунич Я.М. и др. – М.: Стройиздат, 1981
8 Различные справочники по электрооборудованию и методические пособия
9 Конспект лекций – СППК, Лапутин Е.Д.
3 Шеховцов В.П. Расчёт и проектирование ОУ и электроустановок промышленных механизмов – М.:
ФОРУМ, 2010
6 Методическое пособие для курсового и дипломного проектирования – СППК, Лапутин Е.Д.