20. Источники сварочного тока (трансформатор, выпрямитель). Совместная характеристика источника и дуги.

Источники сварочного тока служат для питания сварочной дуги. Различаются источники переменного тока (сварочные трансформаторы), постоянного тока (сварочные выпрямители, преобразователи, инверторы). Для ручной дуговой сварки применяют источники сварочного тока с падающей характеристикой, которые: 1) Облегчают зажигание дуги за счет повышенного напряжения холостого хода 2) Обеспечивают устойчивое горение и практически постоянной проплавляющей способности дуги. 3) Ограничивают ток короткого замыкания, для недопущения перегрева токопроводящих проводов и источников тока.

Внешней ха­рактеристикой источника называет­ся зависимость напряжения на его выход­ных клеммах от тока в электрической це­пи. Внешние характеристики могут быть следующих основных видов: падающая 1, пологопадающая 2, жесткая 3, возрастаю­щая 4 (рис. 5.4, а).

Для питания дуги на участке с жест­кой характеристикой применяют источни­ки с падающей или пологопадающей ха­рактеристикой (ручная дуговая сварка, автоматическая под флюсом, сварка в за­щитных газах неплавящимся электродом).

Режим горения дуги определяется точкой пересечения характеристик дуги 6 и ис­точника тока 1 (рис. 5.4, б). Точка В соот­ветствует режиму неустойчивого горения дуги, точка С - режиму устойчивого горе­ния дуги (Iсв и Uд), точка А - режиму холо­стого хода в работе источника тока в пе­риод, когда дуга не горит и сварочная цепь разомкнута. Режим холостого хода характеризуется повышенным напряжени­ем (60 ... 80 В). Точка D соответствует режиму короткого замыкания при зажига­нии дуги и ее замыкании каплями жидкого электродного металла. Наилучшим образом приведенным требованиям удов­летворяет источник тока с идеализирован­ной внешней характеристикой 5 (рис. 5.4).

Для обеспечения устойчивости горения дуги на участке III с возрастающей харак­теристикой применяют источники свароч­ного тока с жесткой или возрастающей внешней характеристиками (сварка в за­щитных газах плавящимся электродом и автоматическая под флюсом током повы­шенной плотности).

Сварочные трансформаторы преобра­зуют сетевое напряжение (220 или 380 В) в пониженное (меньше 140 В), необходи­мое для сварки. Особенность конструкции сварочных трансформаторов заключается в том, что они имеют повышенное рассея­ние магнитного потока. Это обусловлива­ет их высокое индуктивное сопротивле­ние, что обеспечивает крутопадающую внешнюю характеристику тока в свароч­ной сети. Предусмотрено регулирование степени магнитного рассеяния путем вве­дения внутрь магнитного сердечника трансформатора дополнительного шунта или изменения расстояния между первич­ной и вторичной обмотками. Таким обра­зом, изменяют крутизну внешней характе­ристики и, соответственно, величину сва­рочного тока при относительно постоян­ном напряжении на дуге.

В массовом порядке выпускают только однопостовые трансформаторы, предна­значенные для ручной дуговой сварки по­крытыми электродами и механизирован­ной сварки под флюсом.

В состав серийных выпрямителей вхо­дят понижающий трансформатор с регули­руемым магнитным рассеянием и выпря­мительный блок, собранный по мостовой схеме. Эти выпрямители, так же как и трансформаторы, предназначены для ручной дуговой сварки электродами и ме­ханизированной сварки под флюсом.

Широкое применение получили уни­версальные выпрямители, состоящие из трансформатора с нормальным магнитным рассеянием и управляемого тиристорного выпрямителя. Выпрямители могут иметь различные виды внешних характеристик (крутопадаюшую, жесткую). Универсальные вы­прямители кроме ручной сварки и сварки под флюсом применяют для механизиро­ванной сварки в защитных газах.

Наиболее совершенны инверторные выпрямители.