11.5 Стабилизаторы горения дуги
Стабилизатор горения дуги является необходимым элементом оборудования для дуговой сварки неплавящимся электродом на переменном токе промышленной частоты. Его задача – обеспечение повторного возбуждения дуги при смене полярности с прямой на обратную.
Стабилизатор должен генерировать импульсы достаточной энергии и длительности, чтобы обеспечить повторное возбуждение дуги. Стабилизатор кроме того не должен быть опасен для сварщика и оборудования. Обычно амплитуда импульса напряжения стабилизации достигает 400-600 В. На это напряжение должны быть рассчитаны все элементы, присоединенные к сварочной цепи, в том числе и полупроводниковые, например, диоды или тиристоры.
Обычно в стабилизаторе энергия накапливается в емкостном накопителе и вводится в цепь дуги по команде управляющего устройства.
Важнейшей частью стабилизатора является схема управления моментом генерации импульса. Импульс стабилизатора должен генерироваться после смены полярности дугового напряжения с некоторой задержкой.
В сборных постах для сварки неплавящимся электродом на переменном токе применяются осцилляторы с искровым разрядником или возбудители дуги типа УПД, которые используются как для возбуждения так и для стабилизации дуги. Генерируемые ими импульсы обеспечивают надежное повторное возбуждение дуги. Однако, задержка в зажигании дуги при этом не контролируется. Сварочный ток может колебаться, выравнивание тока в различные полупериоды не обеспечивается, качество сварки может быть недостаточно высоким.
Специализированные установки для сварки на переменном токе комплектуются специальными стабилизаторами или возбудителями-стабилизаторами.
Пример построения схемы стабилизатора горения дуги приведен на рис. 11.10.
Накопительный конденсатор С1 заряжается от трансформатора Т2 через однополупериодный выпрямитель VD1 и резистор R1. При открытии тиристора VS1 сигналом управления UУ, энергия, накопленная в конденсаторе, разряжается на дуговой промежуток через резистор RБ. К дуговому промежутку прикладывается импульс амплитуда и длительность которого обеспечивают надежное повторное возбуждение дуги
Рисунок 11.10 – Стабилизатор горения дуги
Возбудитель – стабилизатор в начале процесса сварки работает как возбудитель дуги, а после возбуждения дуги – как стабилизатор.
11.6 Установки для сварки неплавящимся электродом
Установка для сварки неплавящимся электродом включает источник питания сварочной дуги, газовую аппаратуру, блок управления циклом сварки и сварочную горелку или комплект горелок на разные токи. Большинство установок имеют также устройство зажигания дуги.
Источники питания для сварки на переменном токе как правило имеют устройство стабилизации горения дуги и подавления постоянной составляющей в сварочном токе.
Предприятия Украины выпускают установки для сварки на постоянном и переменном токе, а также универсальные установки.
11.6.1 Установки постоянного тока для сварки неплавящимся электродом (tig –dc)
Установки УДГ-161 (изготовитель СЭЛМА) и УДГ-3010 (ОЗСО) представляют собой тиристорные выпрямители с падающими внешними характеристиками, которые обеспечивают плавное регулирование сварочного тока в широких пределах. Установки могут работать в режимах непрерывного и пульсирующего тока с плавным регулированием тока импульса и паузы, а также их длительности.
Установка УДГ-256 (ОЗСО) имеет плавно-ступенчатое регулирование сварочного тока за счет силового трансформатора с повышенным рассеянием и механическим регулированием.
Блок цикла установок обеспечивает регулирование длительности интервалов времени продувки газового тракта, плавного нарастания тока после возбуждения дуги и плавного снижения тока в конце сварки (заварка кратера), а также задержки отключения газа после отключения дуги.
Возбуждение дуги в установке УДГ-161 осуществляется контактным способом при пониженном токе, а установки УДГ-3010 и УДГ-256 имеют встроенный осциллятор для бесконтактного зажигания дуги.
Фирма СЭЛМА серийно выпускает также блоки управления сварочным процессом БУСП-TIG предназначенные для аргоно-дуговой сварки неплавящимся электродом на постоянном токе в комплекте с тиристорными выпрямителями ВД-306Д и ВД-506Д. Блоки управления имеют источник питания вспомогательной (дежурной) дуги с плавным регулированием тока дежурной дуги в пределах 10 – 90А и блок управления циклом сварки.
Блок цикла обеспечивает:
- продувку газового тракта в начале сварки на протяжении заданного регулируемого интервала времени с дальнейшим включением источника дежурной дуги;
- выдержку заданного времени горения дежурной дуги (возбуждение дежурной дуги осуществляется контактным способом); - нарастание сварочного тока от дежурного до рабочего значения.
При окончании процесса сварки блок обеспечивает: - снижение сварочного тока до дежурного; - продувку газового тракта после сварки.
Для аргоно-дуговой сварки постоянным током могут также использоваться ряд инверторных выпрямителей , таких как ВДЧ-141, ВДЧ-161, ВДЧ-301 (производитель Симферопольский моторный завод – СиМЗ), ВДУЧ-200, ВДУЧ-315, ВДУЧ-350, ВДУЧ-500 (ГНПО Коммунар) и ВД-150 (miniSELMA-150).