Parametrar för svetsströmkälla

Källor för svetsström måste säkerställa stabil förbränning av ljusbågen, stabilitet i svetslägen och säkert underhåll av installationer. Dessa krav uppfylls genom korrekt val av strömförsörjningsparametrar: tomgångsspänning, externa egenskaper, metod för justering av svetsström.

Öppna kretsspänningar väljs baserat på tillförlitlig ljusbågsbildning och säkerhet vid drift. En höjning av spänningen gör det lättare att träffa ljusbågen, men ökar samtidigt risken för skador på svetsaren. Dessutom leder en ökning av den öppna kretsspänningen hos AC-strömförsörjningar (svetstransformatorer) till en ökning av magnetiseringsströmmen och en minskning av cosφ.

Bågtändningsspänningens växelström är 50 — 55 V, därför kan tomgångsspänningen inte vara lägre än detta värde. Den övre gränsen för U®-värden begränsas av säkerhetsförhållanden och är 60 - 75 V, och för 2000 A svetstransformatorer bör den inte överstiga 90 V.DC-ljusbåge uppstår vid en lägre spänning, runt 30 — 40 V. Öppen kretsspänning för DC matar ström är i området 45 — 90 V.

Extern egenskap hos en elektrisk produkt (enhet) — beroendet av spänningen vid terminalerna på en elektrisk produkt (enhet) på strömmen som flyter genom lasten som är ansluten till dessa terminaler. (GOST 18311-80).

En extern egenskap hos svetsströmkällor är beroendet av spänningen vid dess utgångsterminaler Un on strömstyrka ladda

På grund av detta beroendes natur kan den yttre egenskapen vara (Fig. 1):

1) falla,

2) svårt,

3) öka.

Ris. 1. Typer av yttre egenskaper hos ljusbågskraftkällor: 1 — fallande, 2 — fast, 3 — ökande.

Bågen och strömkällan bildar ett system som kommer att vara i stabil jämvikt om de slumpmässiga förändringarna i strömstyrkan minskar med tiden, det vill säga systemet återgår till sitt initiala tillstånd.

Villkoret för stabilitet i statiskt läge reduceras till det faktum att skillnaden mellan derivatorna av spänningen med avseende på strömmen av de statiska egenskaperna hos bågen och strömkällan vid arbetspunkten är positiv

Villkoret är uppfyllt om med en fallande bågekarakteristik kommer kraftkällans yttre karaktäristik att vara mer fallande och med en stigande bågkarakteristik kommer källans yttre karaktäristik att vara mindre stigande.

Figur 2 visar de kombinerade fallegenskaperna för kraftkälla 1 och båge 2. I samma ögonblick som elektroden vidrör arbetsstycket flyter kortslutningsströmmen genom svetskretsen motsvarande punkt a.När elektroden dras ut uppstår en ljusbåge, spänningen ökar längs kurvan 1 till punkten b, vilket motsvarar stabil förbränning av ljusbågen.

Ris. 2. Kombinerad extern strömkällaskarakteristik (1) och bågström-spänningskarakteristik (2).

Den fallande yttre egenskapen används i manuella svetsmaskiner, där det är nödvändigt att garantera bågens stabilitet och en liten förändring i svetsströmmen vid ändring av bågens längd. Ändringen i spänningen på grund av en förändring av bågens längd med en viss mängd ΔU (fig. 2) leder till en liten förändring av svetsströmmen med ΔAz.

Den fallande yttre karakteristiken ger en liten multipel av kortslutningsströmmen, som inte bör överstiga 1,4. Vid höga kortslutningsströmmar utsätts strömkällan för stora överbelastningar, och svetskvaliteten och servicesäkerheten försämras på grund av metallstänk.

Källor med solida och ökande egenskaper används för nedsänkt bågsvetsning och i skyddsgaser (argon, koldioxid).

I de flesta fall är den fallande yttre egenskapen hos strömförsörjningen mer lämplig. I svetsströmkällor skapas det av ett spänningsfall i själva källan eller i ett separat motstånd som ingår i svetskretsen.

I det allmänna fallet är den externa karakteristiska ekvationen olinjär och har formen

där Uo — strömkällans öppen spänning, zd — strömkällans totala ekvivalenta resistans tillsammans med ytterligare resistans, Azd — bågström.

Reglering av svetsströmmen är nödvändig vid svetsning av delar av olika tjocklek.För detta ändamål är kraftkällorna utrustade med anordningar för stegvis eller jämn justering av svetsströmmen, som ger möjlighet till drift vid olika egenskaper (fig. 3).

Ris. 3. Yttre egenskaper hos ljusbågsenergikällor vid justering av svetsströmmen: a — genom att ändra öppen kretsspänningen Uo, b — ändring av det ekvivalenta motståndet ze.

Driftssätt för svetskraftkällor arbete i periodiskt läge kännetecknas av den relativa varaktigheten av PR, vilket är den del av tiden för kontinuerlig drift under belastning från hela arbetscykelns varaktighet.

PR uttrycks vanligtvis i procent

där τp — tid för kontinuerlig drift under belastning, τn — tid för paus, τc är tiden för arbetscykeln.

Om strömkällan kopplas bort från nätverket under pausen talar de inte om varaktigheten av PR, utan varaktigheten av aktiveringen av PV, vilket bestäms på samma sätt som varaktigheten av driften (PR).

Den relativa varaktigheten för PR är strömkällans passparameter, som måste beaktas vid val av källa och dess funktion. Att överskrida PR i förhållande till passet leder till överhettning och skador på svetsutrustningen.

När källan arbetar i nominellt läge bestäms den tillåtna strömmen av förhållandet

där index «n» hänvisar till de nominella parametrarna och «d» till parametrarna för det faktiska läget. I kontinuerligt läge PR = 100%.