Основные требования предъявляемые к источникам питания

Выкл. Автор admin

Обработка дерева и металла

Выбор источника питания для дуговой сварки определяется характером зависимости между напряжением и током дуги. Напряжение дуги, т. е. разность потенциалов между электродом и основным металлом существенно зависит от длины дуги и силы тока в ней. В сварочной дуге, горящей между плавящимися электродами, при постоянной величине тока напряжение дуги пропорционально ее длине. Для устойчивого горения сварочной дуги основные ее параметры — ток и напряжение — должны находиться в определенной зависимости между собой.

График зависимости напряжения дуги от тока в ней при установившемся режиме горения дуги (при неизменной ее длнне) называется статической вольт-амперной характеристикой дуги. Статическая характеристика дуги состоит из трех участков: участок I — с падающей зависимостью напряжения дуги от тока в ней, участок II — с жесткой зависимостью и участок III — с возрастающей зависимостью напряжения от тока. При ручной сварке покрытыми электродами статическая вольт-амперная характеристика дуги — падающая с переходом к жесткой.

Для обеспечения устойчивого горения сварочной дуги источник питания должен соответствовать следующим основным требованиям:
а) обеспечивать надежное возбуждение сварочной дуги;
б) поддерживать ее устойчивое горение;
в) способствовать благоприятному переносу электродного металла и формированию шва;
г) обеспечивать настройку требуемого режима сварки.

Внешняя характеристика источника питания. Электрические свойства источника питания в статическом режиме отражаются его внешней вольт-амперной характеристикой. Внешней характеристикой источника питания называется график зависимости напряжения на его зажимах от величины сварочного тока.

Рис. 1. Статическая вольт-амперная характеристика дуги

Источник питания для однопостовой ручной сварки покрытыми электродами должен иметь крутопадающую внешнюю характеристику. При такой внешней характеристике источника питания напряжение на его зажимах с ростом сварочного тока резко уменьшается и резко возрастает с уменьшением тока.

Устойчивость горения сварочной дуги зависит от постоянства установленного сварочного тока. Специфичным и неизбежным негативным фактором ручной сварки являются произвольные колебания длины дуги в процессе ее горения. Отклонения сварочного тока при колебаниях длины дуги должны быть минимальными. Длина дуги связана с ее напряжением: чем длиннее дуга, тем выше напряжение ее, и наоборот.

Крутопадающая внешняя характеристика источника питания обеспечивает устойчивое горение дуги при определенной величине сварочного тока. При наложении внешней характеристики источника питания на статическую вольт-амперную характеристику дуги видно, что в точках их пересечения (А, В) требование устойчивости дуги (равенство токов и напряжений дуги и источника) удовлетворяется. Но устойчиво гореть дуга будет только в точке В. Почему это происходит?

Рис. 2. 1 — внешняя вольт-амперная характеристика источника питания; 2 —статическая вольт-амперная характеристика дуги

Рис. 3. 1, 2 —внешние характеристики однопостовых источников питания

Если по какой-либо причине ток уменьшится, то напряжение источника будет больше напряжения дуги и это вызовет увеличение тока, т. е. произойдет возврат в точку В. При произвела ном увеличении тока напряжение источника питания станет меньше напряжения дуги — это уменьшит ток и произойдет возврат в точку В. Таким образом, при случайных колебаниях сварочного тока режим горения дуги самопроизвольно восстанавливается, тем самым обеспечивается постоянный режим сварки и устойчивое горение дуги.

В точке А дуга не может гореть устойчиво, т. к. случайные колебания сварочного тока будут развиваться до обрыва дуги или до тех пор, пока ток не достигнет значения, соответствующего точке В устойчивого горения дуги. Следовательно, устойчивое горение дуги возможно только в точке В, где внешняя характеристика источника питания является более крутопадающей, чем статическая вольт-амперная характеристика дуги.

При сравнении двух источников питания с падающими внешними характеристиками можно сделать следующий вывод: источник с более крутопадающей внешней характеристикой (1) наилучшим образом отвечает требованиям ручной дуговой сварки покрытыми электродами. Такой источник питания обеспечивает боле? высокую устойчивость горения дуги при случайных колебаниях ее длины (эластичность дуги), т. е. при увеличении длины дуги и ее напряжения сварочный ток уменьшается незначительно, и наоборот, при уменьшении длины дуги и ее напряжения сварочный ток увеличится незначительно ( ДЛСД /г). AU — изменения напряжения дуги при изменениях ее длины, ДЛ—изменения тока первого источника, А12 — изменения тока второго источника питания. Таким образом, гарантируется стабильность режима сварки, т. е. при случайных произвольных колебаниях длины дуги в процессе – ее горения сварочный ток поддерживается примерно на одном уровне.

К многопостовому источнику питания требования в отношении внешней вольт-амперной характеристики другие. Для обеспечения нормальной одновременной работы нескольких сварщиков многопостовой источник питания должен иметь жесткую внешнюю характеристику. Крутопадаюшая зависимость напряжения на дуге от тока дуги, необходимая для устойчивого горения сварочной дуги, на каждом сварочном посту обеспечивается подключением последовательно с дугой балластного реостата.

При жесткой зависимости напряжения ог тока значительные изменения сварочного тока вызывают незначительные колебания напряжения аа зажимах много» постового иа очника питания.

Рис. 4. Внешняя характеристика источника-питания

В процессе ручной сварки покрытыми лектродами источник питания очень часто оказывается в режиме короткого замыкания. Такое состояние возникает всегда в момент зажигания дуги (касание электродом основного металла) и может возникать в процессе горения дуги при переносе расплавленного электродного металла через дуговой промежуток в сварочную ванну. При крутопадающей внешней характеристике однолостового источника питания ток короткого замыкания не достигает больших значений. Это делает возможным нормальную работу источника питания при частых коротких замыканиях.

При проектировании однопостовых источников питания выполняется следующее условие: — ток короткого замыкания источника питания, — номинальный ток источника питания. Т. е. ток короткого замыкания источника питания не должен превышать номинальный ток его более чем в полтора раза. Номинальным током источника питания называется наибольший допустимый (по условиям нагрева) ток нагрузки. Незначительное возрастание тока короткого замыкания благоприятно сказывается на переносе расплавленного электродного металла в сварочную ванну и способствует нормальному формированию сварного шва.

Для многопостового источника питания короткое замыкание без балластного реостата недопустимо, т. к. при жесткой внешней характеристике его ток короткого замыкания увеличится многократно в сравнении с номинальным током, чго может вывести источник питания из строя. При многопостовой сварке в момент короткого замыкания на сварочном посту ток будет возрастать до тех пор, пока падение напряжения на балластном реостате не уравновесит напряжение источника питания.

Величины напряжений источника питания. Для зажигания дуги сварщик делает кратковременное короткое замыкание источника питания, касаясь электродом основного металла (изделия). При последующем отрыве электрода на короткое мгновение возникает состояние холостого хода источника питания (напряжение максимально, ток равен нулю). Вслед за этим в дуговом промежутке, заполненном ионизированными газами, парами металла и покрытия, под действием напряжения источника питания возникает сварочная дута.

Возбуждение дуги в начальный период, когда дуговой промежуток слабо ионизирован, происходит тем легче, чем выше величина напряжения холостого хода источника питания. Для обеспечения надежного возбуждения дуги при ручной сварке покрытыми электродами напряжение холостого хода источника питания t/xx должно быть не ниже 50 В. Источники питания для ручной сварки имеют номинальное напряжение холостого хода не менее 60 В, чтобы при случайном снижении напряжения в электрической сети, к которой подключается источник питания, его напряжение холостого хода было бы достаточным для надежного возбуждения дуги, верхний предел напряжения холостого хода по условиям электро-безопасности составляет: для источника питания переменного; тока— 80 В, для источников питания постоянного тока— 100 В.

Читайте так же:  Налог на доходы физических лиц расчет пример

В момент установившегося режима горения дуги рабочее напряжение на дуге (источника питания) составляет в среднем 18— 19 В. Этого напряжения достаточно для поддержания стабильного горения дуги, когда дуговой промежуток хорошо ионизирован. Динамическая характеристика-. В процессе сварки расплавленный электродный металл- в виде капель переносится в сварочную ванну. При малой длине дугового промежутка (короткая дуга) многочисленные капли электродного металла часто перекрывают дуговой промежуток (короткое замыкание). В результате ток и напряжение сварочной дуги беспрерывно изменяются. В момент короткого замыкания напряжение дуги падает до нуля, а ток дуги возрастает. При этом возрастает магнитный поток, сжимающий каплю расплавленного металла с образованием тонкой перемычки. Возникшая перемычка жидкого металла перегревается током короткого замыкания до очень высокой температуры и пары металла, отрывая каплю металла от электрода, направляют ее в сварочную ванну. В момент разрыва перемычки ток дуги падает до нуля, а напряжение возрастает до величины напряжения зажигания дуги. Следовательно, источник питания должен быстро изменять свое напряжение от нуля до величины напряжения зажигания дуги.

Способность источника питания быстро реагировать на изменения, происходящие в дуге, характеризует его динамические свойства. Чем быстрее восстанавливает источник питания напряжение зажигания дуги, тем лучше его динамические свойства.

Динамической характеристикой источника питания называется время, необходимое ему для восстановления напряжения от нуля в момент короткого замыкания до величины напряжения зажигания дуги. Это время не должно превышать 0,05 с. Высокие динамические свойства источника питания обеспечивают спокойный перенос электродного металла в сварочную ванну, малое разбрызгивание его, хорошее формирование сварного шва, высокое качество сварки.

Настройка режима сварки. Величину сварочного тока регулируют обычно при помощи источника питания, имеющего для этого специальные регулировочные устройства.

Регулировка сварочного тока осуществляется двумя способами: изменением величины напряжения холостого хода источника питания, изменением полного сопротивления источника питания.

Презентация к уроку «Основные требования к источникам питания сварочной дуги»

Электрическая сварочная дуга представляет собой такой вид нагрузки, который отличается от других потребителей электроэнергии тем, что для зажигания дуги требуется напряжение значительно выше, чем для поддержания ее горения.

Просмотр содержимого документа
«Презентация к уроку «Основные требования к источникам питания сварочной дуги»»

ТЕМА УРОКА: ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ИСТОЧНИКАМ ПИТАНИЯ ДУГИ. ЦЕЛЬ УРОКА: ИЗУЧИТЬОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ИСТОЧНИКАМ ПИТАНИЯ ДУГИ.

Электрическая сварочная дуга представляет собой такой вид нагрузки, который отличается от других потребителей электроэнергии тем, что для зажигания дуги требуется напряжение значительно выше, чем для поддержания ее горения; дуга горит с перерывами, во время которых электрическая цепь либо разрывается, либо происходит короткое замыкание.

Во время горения дуги напряжение ее меняется с изменением длины дуги, следовательно, меняется и сила сварочного тока. При коротком замыкании (в моменты зажигания дуги и перехода капли расплавленного металла на изделие) напряжение между электродом и изделием падает до нуля.

Эти особенности дуги обусловливают следующие требования, предъявляемые к источникам питания (для ручной дуговой сварки): 1. Обеспечивать легкое зажигание и стабильное горение сварочной дуги в период сварки.

2. Обеспечивать необходимые для выполняемого технологического процесса сварки силу сварочного тока и напряжение на дуге. Обычно напряжение на дуге равно 18-35 В.

3. Напряжение холостого хода должно быть в 2 — 3 раза выше напряжения дуги. Это необходимо для легкого зажигания дуги. В то же время оно должно быть безопасным для сварщика при условии выполнения им необходимых правил. Напряжение холостого хода обычно равно 50 — 70 В. ГОСТ устанавливает максимальное напряжение холостого хода не более 80 В для источников питания переменного тока и 90 В — постоянного тока.

4. Сила тока при коротком замыкании должна быть ограничена. Нормальный процесс дуговой сварки обеспечивается, если где I к.з — сила тока короткого замыкания; I св — сила сварочного тока. В некоторых случаях это отношение может достигать 2.

4. Изменения напряжения дуги, происходящие вследствие изменения ее длины, не должны вызывать существенного изменения силы сварочного тока, а следовательно, изменения теплового режима сварки.

5. Динамические свойства источника питания, т. е. время восстановления напряжения от 0 до 25 В после короткого замыкания не должно превышать 0,05 с, что обеспечивает устойчивость дуги.

6. Источник питания должен иметь устройство для регулирования силы сварочного тока. Пределы регулирования тока должны быть (приблизительно) от 30 до 130% к номинальному сварочному току. Это необходимо для того, чтобы от одного источника питания производить сварку электродами разных диаметров. Наличие регулирующего устройства не всегда позволяет плавно регулировать силу сварочного тока. Поэтому в ряде случаев последовательно в сварочную цепь включают балластные реостаты. Балластные реостаты дают возможность плавно регулировать силу сварочного тока и улучшают вольтамперную характеристику источника питания для ручной дуговой сварки.

7. Иметь необходимый вид внешней вольтамперной характеристики.

Требования к источникам, предназначенным для питания других процессов сварки, отличаются от приведенных выше. Например, в источниках питания для полуавтоматической сварки в защитных газах напряжение холостого хода должно практически равняться напряжению дуги.

1.3.1 Основные требования к источникам питания сварочной дуги

К источникам питания предъявляются следующие требования:

1. Внешняя характеристика источника питания должна соответ­ствовать статической (вольтамперной) характеристике дуги.

2. Напряжение холостого хода должно быть достаточным для легкого зажигания дуги, но не превышающим нормы техники безо­пасности. Величина напряжения холостого хода зависит от конструк­ции и назначения сварочного агрегата и составляет (60 ? 80) В.

3. Источник должен обладать хорошими динамическими свойствами. С увеличением длины дуги рабочее напряжение должно быстро возрастать, а с уменьшением — быстро падать. Время восстановления рабочего напряжения при коротком замыкании от 0 до 30 В не должно превышать 0,05 с, а по требованиям минимального разбрызгивания металла — 0,01-0,02 с.

4. Ток короткого замыкания не должен быть чрезмерно велик во избежание перегрева электрода, оплавления покрытия и разбрызги­вания металла, но не должен быть и слишком мал, чтобы не затруд­нять повторное зажигание дуги. Поэтому для источников сварочного тока принято следующее соотношение между током короткого за­мыкания и рабочим током:

(1.5)

5. Мощность источника сварочного тока должна быть достаточной для выполне­ния сварочных работ соответствующим способом.

6. Источник должен иметь устройство для плавного регулиро­вания силы тока.

1.3.2 Источники питания сварочной дуги переменным током

Существуют два основных принципа построения сварочных транс­форматоров:

1) с нормальном магнитным рассеянием и дополнительным индуктивным сопротивлением (дросселем);

2) с искусственно увеличен­ным магнитным рассеянием.

Трансформаторы первой группы бывают двух основных типов:

Читайте так же:  Материнский капитал 2019 на четвертого ребенка

а) в двухкорпусном исполнении с отдельным дросселем (рис.1.7,а), между обмотками трансформатора 5, 6 и дросселя 1 имеется только электрическая связь, а величина сварочного тока изменяется путем изменения воздушного зазора 7 между магнитопроводом дросселя 3 и подвижной его обмоткой 2.

б) в однокорпусном исполнении (рис. 1.7,б) между обмотками трансформатора и дросселя существуют как электрическая, так и магнитная связь; трансформаторы этого типа экономичней и удобней в эксплуатации.

Рис. 1.7.Сваренные трансформаторы первой группы:

1 — обмотка дросселя; 2 — подвижный сердечник дросселя ; 3 — магнитопровод дросселя; 4- магнитопровод трансформа­тора; 5,6- первичная и вторичная обмотки; 7 – воздушный зазор

Примером двухкорпусных трансформаторов могут служить СТЭ-24У, СТЭ-34У (созданные еще в 30-х годах XX в.), однокорпусных – СТН-500, ТСД-500-1, ТСД-1000-4 и др., а также современные ТД-102, ТД-306, ТДМ-317, ТДМ-401-1.

В трансформаторах второй группы (в однокорпусном исполнении) необходимые внешние характеристики создаются за счет реактивного сопротивления трансформатора. Это достигается за счет принудительного изменения расстояния между первичной 2 (рис. 1.8,а) и вторичной 3 обмотками или за счет изменения величины рассеяния магнитосиловых линий при помощи магнитного подвижного шунта 4 (рис. 1.8,б), вводимого в зазор между удаленными друг от друга обмот­ками 2 и 3.

Рис. 1.8. Сварочные трансформаторы второй группы: I — магнитопровод трансформатора; 2,3 — первичная и вторичная обмотки; 4 — подвижный магнитный шунт

В настоящее время наибольшее распространение получили сва­рочные трансформаторы с подвижными обмотками (рис. 1.8,а) типа ТС, ТСК, ТД и ТДМ (ТС-300, ТС-500, ТСК-300, ТСК-500, ТД-102, ТД-306, ТДМ-317).

Примером трансформаторов с неподвижными первичными или вторичными обмотками и подвижными магнитными шунтами. Служат сварочные трансформаторы типа ОСТА и СТШ (СТШ-300, СТШ-500 и др.).

Основные требования предъявляемые к источникам питания

Источник питания сварочной дуги должен, с одной стороны, обладать свойствами, обеспечивающими необходимые технологические требования, предъявляемые к конкретному сварочному процессу, а с другой стороны, как каждое электротехническое устройство, обеспечивать номинальные электрические параметры (ток, напряжение, мощность и т. д.) в заданных условиях эксплуатации (температура, влажность, давление и т.д.), а также отвечать современной эстетике.

Свойства источника питания определяются его внешними характеристиками: статической и динамической.

Статическая характеристика источника питания — это зависимость выходного напряжения (Дых от тока нагрузки при постоянном значении напряжения питающей сети в установившемся режиме, т.е. (Ун) при I)пит = const. Статическая характеристика источника питания может быть трех видов: падающая, жесткая и возрастающая.

В установившемся (статическом) режиме устойчивость горения дуги определяется видом и соответствием статических характеристик источника питания и сварочной дуги. Статическая характеристика дуги (см. гл. 1, § 2) определяет свойства сварочной дуги.

При ручной дуговой сварке на токах 200—500 А статическая характеристика дуги жесткая. Для обеспечения высокого качества сварных изделий при этом способе сварки необходимо соблюдать следующие условия: изменения сварочного тока должны быть минимальными, напряжение холостого хода источника питания должно быть больше напряжения дуги, а сила тока короткого замыкания не должна превышать удвоенное значение сварочного тока. Этим условиям отвечает крутопадающая характеристика источника питания.

При автоматической сварке под флюсом статическая характеристика дуги также жесткая, но для обеспечения саморегулирования сварочного процесса статическая характеристика источника питания должна быть полого падающей или жесткой.

При сварке на постоянном токе в среде защитного газа на больших плотностях тока статическая характеристика дуги возрастающая. Для обеспечения саморегулирования сварочного процесса в данном случае необходимо, чтобы источник питания имел жесткую или возрастающую статическую характеристику.

Динамическая характеристика — это зависимость между мгновенными значениями выходного напряжения и тока нагрузки при постоянном в данный момент времени мгновенном значении напряжения питающей сети, т.е при const. Динамическая характеристика показывает реакцию источника питания на характер и скорость протекания переходных процессов, возникающих в системе источник — дуга — ванна при действии внешних возмущений (изменение напряжения сети, напряжения дуги и сварочного тока, а также при переходе из одного установившегося режима в другой). Чем меньше время переходного процесса, тем лучше динамические свойства источника питания.

Источник питания, как каждая электротехническая установка, должен обеспечивать определенные выходные параметры при заданном режиме работы, не перегреваясь выше установленной температуры. Значение тока, напряжения и мощности, на которые рассчитан источник питания при работе в заданном режиме, называют номинальными и указывают в паспорте или записывают на щитке источника питания.

При работе источника питания происходит нагрев отдельных узлов его конструкции в результате прохождения тока по обмоткам трансформатора, а также вследствие гистерезиса и вихревых токов.

Температура перегрева источника питания — это разница между температурой источника питания и температурой окружающей среды

где Щ—температура перегрева источника питания; Т — температура источника питания в рассматриваемый период; то — температура окружающей среды.

После включения источника питания его температура повышается, вызывая нарастание температуры перегрева. При достижении температурой перегрева своего установившегося значения для данного режима температура источника питания не повышается, так как количество теплоты, выделяемой источником питания в единицу времени, равно количеству теплоты, отдаваемой в окружающую среду. При нарушении отвода выделяемой теплоты отдельными узлами источника питания температура перегрева становится выше установившегося значения, что приводит к нарушению работы и преждевременному выходу из строя источника питания.

Для источников питания сварочной дуги, как и любого электротехнического устройства, установлены три режима работы: продолжительный, перемежающийся и повторно-кратковременный.

В продолжительном режиме источник питания работает под нагрузкой длительное время при установившейся температуре. В этом режиме работают однопостовые и многопостовые источники питания для автоматической сварки. В данном режиме источник питания работает с постоянной выходной мощностью (рис. 9, а), а его температура (рис. 9,6) в первый момент времени возрастает до установившейся температуры по экспоненте

Источника питания в продолжительном ре- питания в перемежающемся режиме, где Гпу — установившаяся температура перегрева источника питания, °С; / — время режима работы; с; т — постоянная времени нагрева, с.

Постоянная времени нагрева характеризует скорость возрастания температуры источника питания и температуры перегрева и определяется точкой пересечения касательной, проведенной к экспоненте, с прямой Установившейся температуры источника питания. За время / = т температура перегрева составляет 63 % установившейся температуры перегрева Ту.

Перемежающийся режим отличается от продолжительного тем, что источник питания, постоянно включенный в сеть, периодически подключается к нагрузке, т. е. режим нагрузки в течение времени сменяется режимом холостого хода в течение времени. Этот режим характеризуется относительной продолжительностью нагрузки, где /н — время работы источника питания под нагрузкой, с; /х — время, в течение которого источник питания находится в режиме холостого хода, с; — время полного цикла работы источника питания, равное сумме.

При работе в перемежающемся режиме (рис. 10, а) выходная мощность источника питания имеет циклический характер, т. е. изменяется. При этом режиме температура (рис. 10,6) за время не успевает достигнуть установившейся температуры ^ источника питания, равной Гпу + Г0, а за время — снизиться до температуры окружающей среды Т0. По истечении времени работы источника питания его температура Т колеблется между некоторыми максимальным и минимальным Т\ значениями температур. Среднее значение этих температур соответствует значению выходной мощности, отдаваемой источником питания в нагрузку. Перемежающийся режим работы источников питания характерен для ручной и механизированной дуговой сварки. Повторно-кратковременный режим отличается от перемежающегося тем, что во время пауз в работе источник питания отключается от напряжения сети. Этот режим характеризуется относительной продолжительностью включения, где t„ — время паузы, в течение которой источник питания отключен от напряжения сети, с; /ц — время цикла работы источника питания, равное.

Читайте так же:  Как оформить земельный участок под домом в собственность с 1 марта 2019

При повторно-кратковременном режиме выходная мощность источника питания (рис. II, а) изменяется циклически от нуля до P max, а изменение температуры источника питания (рис. 11,6) характеризуется экспонентой с более крутым нарастанием температуры при прохождении пускового тока во время подключения источника питания к напряжению сети и к нагрузке.

Длительность цикла работы источников питания для ручной дуговой сварки принимают равной 5 мин, а для автоматической и механизированной сварки — 10 мин. Например, при ПН-60 % источник питания подключен к нагрузке в течение 6 мин, а в режиме холостого хода находится в течение 4 мин.

Если значение ПН % (или ПВ %), при котором должен работать источник питания, выше значения, приведенного в паспорте, то сварочный ток уменьшается, исходя из практического опыта или использования справочных данных для электроустановок.

В СССР принята единая система обозначения источников питания сварочной дуги, состоящая из буквенно-цифровых индексов. Первая

буква единой системы, обозначения показывает сокращенное название изделия (А — агрегат; В — выпрямитель; Г — генератор; П — преобразователь; Т — трансформатор); вторая буква—вид сварки (Г — в, защитных газах; О — открытой дугой; Ф — под флюсом); четвертая буква М — много- постовой источник питания, а ее отсутствие — однопостовой источник питания; пятая буква показывает тип двигателя для агрегатов с приводным двигателем внутреннего сгорания (Б — бензиновый; Д —

При кратковременном режиме сварочного тока в сотнях ампер; третья и четвертая цифры — номер модификации источника питания. Следующие после цифр буквенно-цифровые индексы показывают: первая буква — климатическое исполнение (ХЛ — для эксплуатации в районах с холодным климатом; У — в районах с умеренным климатом; Т — в районах с тропическим климатом); вторая цифра — категорию размещения источника питания (1 — открытый воздух; 2 — неотапливаемые помещения; 3.— помещения с естественной вентиляцией; 4— помещение с принудительной вентиляцией и отоплением; 5— помещение с повышенной влажностью).

Примеры. ВДГМ-1602УЗ — выпрямитель для дуговой сварки в защитных газах, многопостовой, с значением сварочного тока 1600 А, имеет вторую модификацию, предназначен для эксплуатации в районах с умеренным климатом и для работы в закрытых помещениях.

АДОД-305Т1 — агрегат для ручной дуговой сварки с дизелем в качестве автономного привода, с значением сварочного тока 300 А, имеет пятую модификацию, предназначен для эксплуатации в районах с тропическим климатом и для работы на открытом воздухе.

Климатическое использование и категория размещения источников питания сварочной дуги регламентируются соответствующими стандартами.

Вопросы для повто/p/tdрения

Опишите строение сварочной дуги.
Опишите характеристики, сварочной дуги.
Какие физические процессы протекают при горении сварочной дуги постоянного тока?
В чем заключаются особенности горения сварочной дуги переменного тока?
Какие требования предъявляют к источникам питания сварочной дуги?

В сварочной дуге непрерывно происходят сложные физические процессы, поэтому источники питания сварочной дуги по своим характеристикам и устройству существенно отличаются от электрооборудования, применяемого для других целей.

В момент зажигания дуги, т. е. при касании электродом свариваемого изделия, в сварочной цепи возникает короткое замыкание, вызывая резкое увеличение тока, в результате чего провода сварочной цепи могут загореться. Следовательно, источники сварочного тока не должны при коротком замыкании допуокать резкого увеличения тока в сварочной цепи.

Период работы источника сварочного тока до зажигания дуги называется холостым ходом, а с момента зажигания — рабочим.

В момент зажигания дуги для ионизации дугового промежутка необходимо повышенное напряжение по сравнению с установившимся в процессе сварки, т. е. напряжение холостого хода источника питания всегда должно превышать рабочее. Однако верхний предел напряжения холостого хода не должен быть опасным для жизни человека. Для генераторов постоянног-6 тока напряжение холостого хода должно находиться в интервале 30—110В, для источников переменного тока — 50—70 В. Рабочее напряжение колеблется в пределах 18—25В.

Расплавленный электродный металл пересекает дуговой промежуток в виде отдельных капель, число которых достигает 30 в 1 с. Появление и отсутствие капель металла в дуговом промежутке меняет сопротивление дуги, что влечет за собой изменение напряжения и тока в дуге. Сварочная цепь замыкается в очень короткие промежутки времени, поэтому для устойчивого горения дуги напряжение источника питания должно быстро изменяться в соответствии с изменением сопротивления дуги, т. е. с увеличением длины дуги возрастать, а с уменьшением —- падать. Время восстановления напряжения до величины, обеспечивающей загорание дуги (не ниже 25В) после короткого замыкания, не должно превышать 0,05 с.

Таким образом, устойчивое горение дуги и стабильность режима сварки зависят от условий существования дугового разряда, свойств и параметров источников питания. Основным параметром источника питания является его внешняя характеристика, которая выражает зависимость между напряжением на зажимах источника и током, протекающим через сварочную цепь при нагрузке. Различают падающую, пологопадающую, жесткую и возрастающую внешние характеристики (рис. 12). Источник питания выбирают по типу внешней характеристики в зависимости от способа сварки. Для ручной электродуговой сварки применяют источники питания с падающей внешней характеристикой (при коротком замыкании напряжение снижается до нуля-, что не дает расти силе тока короткого замыкания, а при возбуждении дуги, когда ток очень мал, на дуге обеспечивается повышенное напряжение). Источники питания с падающими внешними характеристиками позволяют удлинять дугу (в разумных пределах), не боясь ее быстрого обрыва, или уменьшать ее без чрезмерного увеличения тока.

Установившийся режим работы сварочной дуги и источника питания определяется нижней точкой пересечения внешней характеристики источника питания и вольт-амперной характеристики дуги (рис. 13). При сварке напряжение на дуге равно напряжению на зажимах источника питания (точки А и Б). Точка А соответствует устойчивому, а точка Б — неустойчивому процессу горения дуги. Если ток дуги уменьшится (отрезок 0 —а), то напряжение ее окажется ниже установившегося в источнике питания (отрезок 0 — b по сравнению с О — Ь’). Это влечет за собой увеличение тока, т. е. возврат в точку А. При случайном повышении тока (отрезок 0 — с) установившееся напряжение источника питания оказывается меньше напряжения на дуге (отрезок О — d по сравнению с 0 — dl), поэтому ток уменьшается и режим горения дупи восстанавливается.

Рис. 12. Внешние характеристики источника питания сварочной дуги
1 —падающая; 2 — пологопадаю-щая; 3 —жесткая; 4 — возрастающая