Требования к источникам питания сварочной дуги и их классификация

Дата: 8th Январь 2013. Автор: admin. Рубрика: Источники питания

Устойчивость горения дуги зависит от соответствия форм внешней характеристики источника заданной форме статической характеристики дуги. Внешняя характеристика источника питания, как и характеристика дуги, может быть падающей, жесткой или возрастающей.

Для ручной дуговой сварки, когда статическая характеристика дуги жесткая, внешняя характеристика источника питания должна быть крутопадающей. Чем больше крутизна падения внешней характеристики источника, тем меньше колебания тока при изменении длины дуги.

При таких характеристиках напряжение холостого хода источника питания всегда больше напряжения дуги, что облегчает первоначальное и повторные зажигания дуги, особенно при сварке на переменном токе. Кроме того, при крутопадающей внешней характеристике ограничивается ток короткого замыкания, который находится в пределах 1,25 — 2 рабочего тока.

Источники питания сварочной дуги должны обеспечить возможность настройки различных режимов сварки, т. е. устанавливать оптимальную силу тока при заданном напряжении дуги. Для этого источник питания должен иметь регулирующее устройство, позволяющее в определенном диапазоне регулирования получать несколько внешних характеристик, которые обеспечивают устойчивое горение дуги при заданных напряжении и токе.

Наиболее распространенный способ настройки режима сварки — комбинированное регулирование, заключающееся в том, что весь диапазон регулирования по току разбит на ряд ступеней (грубое регулирование), а в пределах каждой ступени возможно плавное регулирование.

При изменении ступеней напряжение холостого хода источника питания может оставаться постоянным или изменяться в зависимости от значения устанавливаемого сварочного тока. При этом необходимо учитывать, что при переходе на малые силы тока нежелательно снижать напряжение холостого хода источника питания.

Каждый источник питания рассчитывают на определенную нагрузку, при которой он работает, не перегреваясь выше допустимых норм. Ток и напряжение источника при которых он работает в данном режиме не перегреваясь, называются номинальными.

Номинальное значение сварочного тока различно при разных режимах работы источника питания (перемежающийся или повторно-кратковременный режимы). Режим работы характеризуется отношением длительности сварки к сумме длительности сварки и длительности холостого хода и выражается в процентах. Перемежающийся режим характеризуется относительной продолжительностью нагрузки за время цикла (ПН), а повторно-кратковременный режим характеризуется продолжительностью включения (ПВ). В последнем случае источник питания во время пауз в работе отключается от сети:

Изменение нагрузки во времени при перемежающемся (а) и повторно-кратковременном (б) режимах работы источника питания

ПВ% или ПН% = tсв 100 / (tсв + tп),

где tсв — время сварки; tп — время пауз;

tц = tсв + tп — время цикла. Понятно, что чем больше ПН, тем тяжелее режим работы и тем меньше должно быть номинальное значение сварочного тока.

За номинальный режим работы однопостовых сварочных генераторов, трансформаторов и выпрямителей принят режим при ПН = 20,35 или 60% и многопос­товых источников питания — при ПН = 100%.

Помимо указанных основных требований общих для всех источников питания, к сварочным генераторам постоянного тока предъявляют специальные требования в отношении динамических свойств, под которыми понимают способность источника питания быстро восстанавливать в цепи дуги соответствие напряжения изменившемуся току (при разрыве дуги напряжение должно быстро восстанавливаться до величины напряжения холостого хода, а при коротком замыкании электродов быстро спадать до нуля).

Время восстановления напряжения от нуля до напряжения горения дуги у сварочных генераторов не должно превышать 0,03 с.

Источники питания сварочной дуги, выпускаемые промышлен­ностью СССР, классифицируют по следующим признакам:

роду тока — источники переменного (сварочные трансформаторы) и постоян­ного тока (преобразователи, агрегаты и выпрямители);

внешней характеристике — источники с круто падающими, жесткими, возрастающими и смешанными вольтамперны­ми характеристиками;

числу одновременно питаемых постов — источники однопостовые и много­постовые;

характеру привода — источники с электрическим приводом и независимым приводом (от двигателя внутреннего сгорания);

особенности горения дуги — источники для сварки свободно горящей дугой и сжатой;

способу установки и монтажа — стационарные и передвижные;

принципу действия и конструктивному оформлению — сварочные трансформаторы с нормальным магнитным рассея­нием (с отдельной реактивной обмоткой и на общем магнитопроводе), увеличенным магнитным рассеянием (с подвижным магнитным шунтом и подвижными обмотками; сварочные выпрямители с кремниевыми или селеновыми вентилями; преобразователи с независимой намагничивающей и последовательной размагничивающей обмотками, расщепленными полюсами; агрегаты-генераторы с двигателями внутреннего сгорания (бензиновые карбюраторного типа и дизели);

назначению — источники питания для ручной дуговой сварки, автоматизированной и механизированной сварки под флюсом, сварки в защитных газах, плазменной резки и сварки, электрошлаковой сварки и источники питания током специального назначения (для трехфазной сварки, многодуговой).

Согласно единой структуре обозначения электросварочного оборудования обозначение оборудования состоит из буквенной и цифровой частей.

Первая буква — тип изделия (В — выпрямитель, Т — трансформатор, Г — генератор, У—установка),

вторая буква — вид сварки (Д — дуговая, П — плазменная),

третья — способ сварки (Г — в защитных газах, Ф — под флюсом, У — универсальные источники), от­сутствие третьей буквы обозначает ручную дуговую сварку электродами,

четвертая буква — назначение источника (М — для многопостовой сварки, И — импульсной сварки).

Две или одна цифра после букв — номинальный сварочный ток в сотнях ампер, две последующие цифры — регистрационный номер изделия, следующие буквы — климатическое исполнение (Т — для эксплуатации в районах с тропическим климатом, У — в районах с умеренным климатом, ХЛ — с холодным климатом), следующая циф­ра — категория размещения (1 — на открытой площадке, 2 — прицепы, кузова автомобилей, 3 — помещения с естественной вентиляцией, 4 — с отоплением и принудительной вентиляцией; 5 — с повышенной влажностью).

Например, расшифровывая источники питания ВДГМ-1601Т2, получим: выпрямитель для дуговой сварки в защитных газах, многопостовой сварочный ток 1600А, регистрационный номер изделия 01, для работы в районах с тропическим климатом, категория размещения 2.