4.3.1. Основные требования к источникам питания

К источникам питания предъявляются следующие требования:_

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

Электрическая дуга является проводником тока и в то же время нелинейным элементом цепи, так как у нее постоянно меняются длина, сопротивление, напряжение и ток. Зависимость напряжения дуги от силы сварочного тока называется статической (вольтамперной) ха­рактеристикой дуги (рис. 4.7).

При малых значениях тока (область I) характеристика дуги пат дающая, при средних значениях тока (при ручной и автоматической сварке под флюсом) напряжение не зависит от силы тока и характеристика будет жесткой (область П). При больших значениях тока (при сварке в защитных газах и под флюсом) характеристика дуги будет возрастающей (область Ш) Из характеристики дуги видно, что для её зажигания, когда токи малы, нужно повышенное напряжение в 40 - 60 В. При горении дуги напряжение должно упасть примерно до 20 - 30 В (дуга длиной 4 мм при стальном электроде с тонким пок­рытием). При больших плотностях тока напряжения должны соответственно расти.

Рис. 4.7 - Статическая (вольтамперная) характеристика

2. Напряжение холостого хода должно быть достаточным для легкого возбуждения 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 возбуждение дуги. Поэтому для источников сварочного тока принято следующее соотношение между током короткого за­мыкания и рабочим током:

5. Мощность источника должна быть достаточной для выполне­ния разных сварочных работ.

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

4.3.3. Источники питания переменного тока

Существуют два основных принципа построения сварочных транс­форматоров: с нормальном магнитным рассеянием и дополнительным индуктивным сопротивлением (дросселем) и с искусственно увеличен­ным магнитным рассеянием.

Трансформаторы первой группы бывают двух основных типов:

а) в двухкорпусном исполнении с отдельным дросселем (рис.4.10,а), между обмотками трансформатора» 1 и дросселя 2 имеется только электрическая связь, а величина сварочного тока изменяется путем изменения воздушного зазора 7 в магнитопроводе дросселя 3;

б) в однокорпусном исполнении (рис. 4.10,6) между обмотками трансформатора и дросселя существуют как электрическая, так и магнитная связь; трансформаторы этого типа экономичней и удобней в эксплуатации.

Рис. 4.10.Сваренные трансформаторы первой группы:

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

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. 4.II,а) и вторичной 3 обмотками или за счет изменения величины рассеяния магнитосиловых линий при помощи магнитного подвижного шунта 4 (рис. 4.11,6), вводимого в зазор между удаленными друг от друга обмот­ками 2 и 3.

Рис. 4.II. 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. 4.II,а) типа ТС, ТСК и ТСД.